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專訪Stefano Bianchini、鄔似珏教授與尤釋賢教授

(由左至右為尤教授、Bianchini教授與鄔教授)

策劃:劉太平

訪問:劉太平

時間:2012年11月2日

地點:中央研究院數學研究所

原文整理:甘濟維、陳麗伍

好玩的數學獲授權轉載自《數學傳播》2012年第36卷第4期,在此感謝!

Stefano Bianchini,畢業於Politecnico di Milano, 1995 BS、MS, SISSA, 2000 Ph.D。先後受聘於Max Planck (Leibzig),中研院數學所2000-2001, CNR-Rome 2001-2004,自2004年為SISSA教授。Bianchini教授的研究領域為守恆律及測度論。

Sijue Wu (鄔似珏),畢業於北京大學, 1983 BS, 1986 MS, Yale University 1990 Ph.D。先後受聘於NYU, IAS, Northwestern University, University of Iowa, University of Maryland,自2003年為University of Michigan教授。鄔教授的研究領域為調和分析及水波運動。

Shih-Hsien Yu (尤釋賢),畢業於台灣大學, 1986 BS, 1989 MS, Stanford University 1994 Ph.D。先後受聘於IMA, UCLA, Osaka University, City University of Hong Kong,自2007年為National University of Singapore教授。尤教授的研究領域為守恆律,空氣動力學及偏微分方程之邊界關係。(圖片中從左至右為曾根良夫和尤釋賢)

三位教授正當盛年,皆以獨步的創見、深入的分析,分別在其研究領域作出重要的貢獻。

劉太平(以下簡稱「劉」):這星期的研討會[2012非線性分析,發展偏微分方程和空氣動力學,國際研討會, 10月29日至11月2日在中央研究院數學研究所舉行。],演講的人照姓氏字母排序。Stefano不想按照這個順序發言,他說這樣不太公平,那我們就倒過來,從字母在後面的開始。釋賢,你是熟悉這種訪談的。

尤釋賢(以下簡稱「尤」):是的,我以前跟你一起訪問過很多人。

劉:我們常常從這個問題開始:你為什麼及如何走上數學這條路?

尤:如何走上數學這條路?我感覺命運很奇妙,其實我那時也沒什麼選擇。考大學的時候,一開始想要念物理,那時認識了一個台北人,讓我覺得台北很有意思,就把志願的順序改了。不知道是幸還是不幸,我進了數學系;分數不到,進不了物理系,卻以高分進了數學系。我試過轉物理系,成績太差,轉不成,只好留在數學系。最後才意識到我的心是在數學上的,這是上天決定的。當時如果選了其他科系,日子會很難過。

鄔似珏(以下簡稱「鄔」):所以不是因為你喜歡數學。

尤:我真心喜歡數學,不過那時候,湊巧上天給了我更多機會去尋找我真正的興趣。

鄔:用刪去法?

尤:現在我對科學有更多要抱怨的。早期物理學家和數學家是同一群人,當初我想要念物理,是因為同時也可以悠遊於數學,所以當時比較想成為物理學家,不過現在情況不同了。

劉:你認為念數學和念物理沒什麼差別,都是數理科學。這是你的想法?

尤:沒錯。從18、19世紀的例子看來,他們本質上是相同的。只不過物理學家有更多自由想像的空間。

Stefano Bianchini (以下簡稱「B」):我這麼說可能有點怪異:從集合論當中我們可以找到某些跟現實相關的東西,而只要深入去研究,這是探尋普世視野的關鍵。我真的相信我們的思考方式,也就是說集合論的法則,是從天地萬物學來的,這應該是宇宙間知識的本質。

鄔:我不大明白你所說的集合論是什麼。你可以闡釋一下嗎?

B:我們所用的,從假設演繹出定理的推論,是一種真實的東西。為什麼我們會學到這個法則,這是因為數千年的經驗讓人腦了解這些簡單的推斷法則,並且對現實進行演繹。我們演繹的方式不是創造出來的,是歸納出來的,它根源於自然的選擇。

鄔:這是普世的真理。

尤:我們處理很多可知的資訊,不需要無中生有。在這之上,我們可以做更多的事。舉例來說,我們使用語言,但不創造語言。

B:即便是不同的語言,都有共通的規則,這一點是真的。

劉:你一直想念數學,是這樣嗎?

鄔:不,不完全是。我一直認為數學並不是我想做的。

劉:問錯問題了。你是怎麼進入數學的?

鄔:我成長的時候,在中國不大有學習的機會,然後在文化大革命之後,政府大力提倡科學,有許多科學競賽,其中最受矚目的是數學競賽。高中時,因為跳級的關係,我物理和化學學得不多,基礎較弱。其實我的文科很好,這是我真心喜歡的,一直到現在還是。但是因為參加了數學競賽,而且脫穎而出,從市級,到省級,最後到全國性的比賽。在過程中,為了參加下一個階段的比賽必須缺課受訓。一開始跳級,就讓我處在弱勢,再加上為了晉級比賽,又缺更多課,最後,我沒太多選擇了。同時,我們分為文科和理科,理科被認為比文科好。因為我是好學生,自然而然地我應該讀理科。而因為參加了數學競賽,數學就成了唯一的選擇。後來我沒有贏得全國性的比賽,必須參加高考。我考得不錯,那時候,數學是競爭最激烈的科系之一,北京大學又是最難考的,而我以第一志願進入北大數學系。不過當時我並不知道念數學是為了什麼,我以後想從事什麼樣的職業,我可以用數學來做什麼,一點概念都沒有。可是其他理科科目我懂得不多,我沒有信心選擇其它科系。

劉:釋賢說他找到了真愛。你呢?

鄔:這不是我唯一的愛,但這是我的真愛之一。

尤:事實上,我覺得台灣的環境很好。我在台大的大學生活很棒,我們有自由。我在宿舍交了很多朋友,宿舍里有很多不同科系的人;在繫上,也可以結識很多朋友,有厲害的學生,也有比較弱的學生,可以看到各式各樣的人,有機會去找尋真正的興趣所在。

鄔:但是不論有沒有跟人互動,你都應能認識到自己心裡真正要的是什麼,不是嗎?

尤:嗯,有時候是需要跟人互動的。

鄔:我是直到最近才發覺數學是我真正喜歡的。

劉:這讓我想起陳省身先生的話:有些人談到對數學的興趣;但是一個人有能力做,自然會有興趣。我想你是有能力做數學的人。

鄔:在潛意識裡,我一直覺得我更喜歡別的東西。

劉:這是健康的態度。

鄔:雖然我從沒做過其它事情;也許別的事我可以做得更好,我總認為我還有其它選擇。這麼想讓人自我感覺良好。

劉:那叫做「希望」。

鄔:是啊,我做其它事會做得更好。

劉:或是「願望」。

鄔:「願望」。那是真的。直到最近我才發現數學是我的真愛。當你知道為什麼做數學,這點很重要,數學才會變得有趣。

劉:似珏,你早上剛給演講時,我看得出來你樂在其中。

鄔:雖然我過去不知道我喜不喜歡數學,但是剛開始教書的時候,學生們總是說, 「顯然你很喜歡你的科目。」

尤:所以你喜愛它吧?

鄔:是啊,甚至不自覺地,也沒有試著去承認我喜歡它。

B: 我高中畢業時,想要念物理,不過我父母說, 「不,不,不,這樣子你找不到工作,學工程吧。」事實上,我學的是工程。但是在學習過程中,我改變了方向,因為我發現數學不需要知道很多概念就能了解,只需要知道初始的定義,或是只需要知道定理的敘述,然後自己建構證明或定理所需要的許多步驟。只要有一個明確的陳述,循此你可以自己判定是不是走錯了方向,有點像是一個遊戲,讀了證明,就可以看出對或錯,所以我決定申請攻讀數學博士。然後遇到許多偉大的數學家,這對我很重要,我因此了解到不同的可能會引向不同的路。為什麼喜歡數學?數學不只是規則或競賽,數學是一種思考和詮釋生命的方式,它是唯一一種我們可以 確切陳述的知識;我們無從了解宇宙,這是每個哲學家都知道的假設。在這個情況下,數學不是如古典力學、量子力學、或是更複雜的理論中得到的描述;數學是方法,是我們從假設得到 定理的方法,是事實的關鍵,是真理。如果時光倒流,再選擇一次,嗯? ?由於我認可這種思考方式的重要性,當然不願意因為改變學科而失去這樣的思考方式,我需要這種對生命的了解,所以我會再選擇數學。在已知的宇宙中,只有人類能夠做數學問題,沒有電腦或動物有這個能耐。不過未來或許不是如此,就像下棋,現在電腦比人腦厲害,所以我想很久以後,可能一個要緊的事是,人類發展出比我們自己還會思考的機器和演演算法。 ??

尤:你對伽利略[Galileo Galilei ,(1564-1642),義大利物理學家、數學家、天文學家和哲學家,被尊為現代科學之父。]說的「數學是上帝的語言」有什麼想法?

B:那正是我的想法,不過我說的還要更深一層。數學不僅是「現實(reality)」的模型,雖然你可能永遠不會了解或證明這是不是個正確的模型,但是數學語言代表的是我們對萬物真正的知識。

尤: 那是造物者的語言。這是所有領域共通的。

劉:真好。你訪問過中研院數學所幾個月,我記得你爬山和打太極拳,同時,你做了中心流形坐標(center manifold coordinates)。可以談談嗎?

B:這含有兩個部份。第一,中心流形坐標的想法是來台灣前才想到的。我不知道該怎麼說,有些地方讓你一下飛機或一下車,就有回家的感覺,對我來說台北就是這樣的一個地方。你們讓我可以安靜的做自己的事,感覺有點不像是真的,因為在那之前我在德國的時候,一群人有專題討論要參加,這對有些人來說可能是好的,可是對我卻是分心。在這裡我認認真真的做了三個月,我喜歡這個地方,可以爬山或打太極拳,這一切的一切構成了適合我工作的環境。

劉:你如何想到中心流形坐標的?

B:如果你有一個非線性方程,在座都知道的標準工具,主要就是找出能做估計(estimates)的部分,估計它,其餘的項,在某種意義上來說,不會破壞這個估計,也就是說維持了這個估計。在這個情形下,如果它是行進波(traveling waves),就不會隨時間改變,一個正確的坐標中必須把它當作常數,而不能視為源項(source term),因此我們必須找出方法,把這個看似源項的移到能做估計的部份。中心流形坐標做的正是這個,只要是這些不變解(invariant solutions),凡是在不變流形(invariant manifold)上的,源項一定要是零,這是關鍵。

鄔:所以在不變流形上源項是零。如果做法正確,不應該有任何源項。

劉:但是以前沒有人想到。

鄔:可能有人想過,可是他們不知道怎麼去做出來。

尤:我不覺得是這樣子, Stefano是第一個想到。

B:我的碩士論文做的是動力系統,所以我有常微分方程的背景,不然我就需要去學不變流形的概念。

尤:所以這是基因混合。

鄔:我覺得我的話應該以更廣義的方式來理解。不變流形是Stefano的選擇。一般來說,如果所考慮的情形是沒有源頭的,那麼做法正確的話,就不應該有源項。

B:這是一種思考的觀點。如果是動力系統,我立刻就可以看出裡面的端倪,我有背景讓我知道什麼是正確的部份。

劉:似珏,你研究水波(water waves)。你今天早上的演講真好。原本你是做調和分析的,對吧?

鄔:我同意Stefano說的,這也是我在想的。理論上,我也覺得我的方程應該是沒有任何源項的,問題是如何把方程式放在正確的架構上,得出乾淨利落的結果。Stefano有不變流形,至於我,我還不知道該用什麼工具。您問我為什麼研究水波嗎?

劉:我聽人說過調和分析是個核心科目,做調和分析的人可以轉入偏微分方程,比方說像Bourgain[Jean Bourgain,(1954~2018),比利時數學家, 1994年以在調和分析的深入研究而獲頒菲爾茲獎。]那些人,以直接的方式把調和分析應用到偏微分方程上。不過你的情形,從調和分析到偏微分方程的銜接方式在我看來不是很直接明顯,是這樣嗎?

鄔:您是問我怎麼開始的?我在聽完Thomas Beale[James Thomas Beale,現任教杜克大學(Duke University),研究興趣包括偏微分方程和流體力學。]在ICM[The International Congress of Mathematicians (國際數學家大會,簡稱ICM),每四年舉行一次,由國際數學聯盟主辦。]的演講之後開始做水波。我覺得這個主題很有趣,他的分析中有邊界積分(boundary integrals)出現,而我有了解邊界積分的工具。這是我真正喜歡調和分析這種基礎科目的地方,就像Calderón[Alberto Calderón(1920~1998),阿根廷數學家,於偏微分方程和奇異積分運算元的研究有重要貢獻。], Coifman[Ronald Raphael Coifman,數學家,現任教耶魯大學(Yale University),研究興趣包括基波理論和奇異積分。]-McIntosh[Alan McIntosh,數學家,研究興趣包括調和分析和偏微分方程。] -Meyer[Yves F. Meyer (1939~ ),法國數學家,小波理論之父之一。]的工作,他們證明何時定義在曲線上的柯西積分(Cauchy integral)或是希爾伯特轉換(Hilbert transform)是從L2到L2的有界運算元,這是個很基本的問題,做的時候不見得會了解它都有些什麼應用。有趣的是, 如果你能夠證明這麼基本的東西,自然會有很多應用。我聽到水波問題的時候, 意識到我有分析它的一些工具, 所以決定踏進去, 仔細看看。不過, 在做的過程中, 注意力是集中在問題本身、在想了解的事情上, 不是因為有了工具就一定要應用, 而是看著想要解決的問題, 思考其中最關鍵的是什麼?那個時候, 我只是覺得, 我可能多少佔些優勢, 因為我是Coifman 的學生, 我了解一些調和分析的工具, 知道很多研究偏微分方程的人可能不知道的定理。不過, 具體要解決哪個問題, 用什麼方法解決, 那又是另一回事。

Ronald Coifman, 鄔的導師

劉:你說當有了問題,不應該一直想著如何應用你的工具,而是要試著去了解問題本身,對嗎?

鄔:對。當你弄懂了問題,你就有了起點。你不會去做一個完全沒有感覺的問題,必須要有一些感覺的。

劉:這是真的,是個真理,可以寫在我們的大門上。

B:可是有時候我會做我一開始不知道的問題。

啟功書法:問渠那得清如許?為有源頭活水來。

鄔:最開始的時候我也不懂。我開始做水波是因為已經思考了一陣子vortex sheet的問題。拿到博士學位之後,我意識到調和分析發展得算是成熟了。調和分析的發展,是因為有偏微分方程作它的源頭之一。所以必須到源頭去找問題。我一個人到處看,想找問題,卻找不到問題,這時候我遇到看來簡單的Euler方程,我開始考慮其中的vortex sheet問題。可是到底要解決什麼,人們關心什麼,我那時一點想法都沒有,我不知道我該做什麼,就卡在那裡。然後我聽到這個水波問題,看起來有相似的地方,我就想,何不試試這個呢?當然,在過程中,我了解了泰勒符號條件(Taylor sign condition)很重要,在Thomas Beale、 Tom Hou(侯一釗)和Lowengrub的論文中假設了這個條件。那時候我在西北大學,在那裡很容易看到波浪,因為學校就在密西根湖邊。我看著波浪,發現就算它翻過來,也沒有破碎,它不應該破碎,這個條件無論如何都應該是對的,然後我證明了它。

劉:很多人希望自己也可以說"這應該是對的,然後我證明了它。"

鄔:在我看來它是對的,但是實際上剛證明出來的時候許多人都還不相信。他們說浪一旦翻過來,就應該破碎了,它是不穩定的。但是在我看來,雖然翻過來了,仍然是好的,因為觀察的時候,必須把風以及其它東西造成的效應區隔出來。來這裡之前,我在香港訪問。那裡有人問我:「你做實驗嗎?」我說: 「我不做,但是我觀察波浪。」「可是你很難區隔出風的效應? ?」確實,不過我認為如果觀察夠用心、夠仔細,你會知道到底是怎麼一回事。既然你提起調和分析,我可以說調和分析提供一種語言,應該說是一種工具。 ??

尤:是一種載體。

鄔:對,是一種載體,但這不是全部。關鍵是如果你懂調和分析,那麼當你面對一個奇異積分時, 你不會害怕;調和分析的知識讓你有一個基本的感覺,知道它什麼時候有界,為什麼有界。不過要解決問題,你必須了解方程式的本質,而這不僅只是調和分析。

劉:因為每個情況都不同。

鄔:對,這是最重要的部份。一旦把水波問題化約成一個邊界上的問題,就會得到奇異積分,就必須處理這個奇異積分。比方說你知道什麼時候 u×v 是有界的:你知道當u是有界的, v是有界的,那麼 u×v 就會有界。可是現在我們有一個積分的形式(integral form),也想知道它什麼時候有界,而調和分析讓你對於它是否有界、什麼時候應該有界,有些基本的概念。一般來說,如果是一個直接了當的方程式, ut?Δu=u2,你直接去解它就是了。但如果方程中包含著某些積分的形式,你不免擔心,這個積分是什麼意思。如果你熟知調和分析,你會說, OK,這是我可以處理的,我不需要擔心。

劉:所以你不會把注意力放在不必要的地方。

鄔:沒錯。只需要專註在需要了解的地方,也就是方程本身,而不是顧慮這個積分是否有界或是在什麼意義下有界。

尤:那給了你信心。

鄔:正是。不會為一些基礎的東西而分心。

劉:這跟你從動力系統得到的幫助有點不同,對吧?

B:對,有一點不一樣。

鄔:可能一樣。

B:我想你要強調的是,在你的情況,調和分析讓你能夠專註在需要研究的部份,但這不是標準的調和分析;而我換了很多主題,也寫了一些測度論和線性傳遞(linear transport)的論文。我剛開始做數學的時候,碩士論文寫的是動力系統,然後做了一些測度論,接著改做雙曲方程(hyperbolic equation)。我完全從零開始,之前動力系統並沒有任何對雙曲方程直接甚或是接近的應用。事實上,中心流形只是其中的一小部分,因為動力系統是個很廣、涵蓋很多部份的科目,不變流形只是其中的一小塊。說起來我只是運氣好。

鄔:我覺得沒有幸運這種事。可能直覺上你覺得這個行得通。

劉:在比較表面的層次上,可以說是運氣好;做出這樣深度的研究,那就不可能是運氣好。你會碰到某個東西,那是運氣。

鄔:你得往那個方向走才會遇到,是吧?那不是幸運,因為你有那麼多方向可以走。

劉:釋賢,我不大清楚你怎麼最後會去研究邊界關係(boundary relation)。在偏微分方程里有初始值問題、邊界值問題,可是你做的是不一樣的東西。

尤:大家覺得我會試著走相反的方向。我相信如果問題經過那麼久還在那兒,一定有什麼地方出 錯了,沒做對,因此做不出結果,所以要回歸最基本的地方。我決定從頭開始重新思考這個問題。舉例來說,當大家都用一個方法做問題,我總會試試別的方法,看看會發生什麼事。當我檢視這、檢視那,發現有很多東西含混在一起,所以我有機會思考什麼才是真正應該探究的東西。我捨棄了很多別人已經建立的東西,從零開始。如此,去掉了知識的包袱,可以自由 地、無拘束地看東西,最後所有的事都變得很簡單。

劉:我想每個年輕人都要自由,不過這樣常常讓他們變成遊民。所以這種想要自由的渴望絕對不是能夠成就的充分理由。

尤:那是情感。

鄔:既有的成規也許有其意義,你不能把它都摧毀掉。

尤:我覺得應該要摧毀。成規不代表一定得遵從。例如,亞里斯多德的學說風行了兩千年,可是化學出現後,就需要做更深入的探究。

B:那是人們對於亞里斯多德的詮釋。我認為亞里斯多德對於新的概念是很開放的,人們誤解了他。

尤:成規是可以的,但是不要把它變成宗教。

B:人們喜歡有人可以告訴他們該做什麼。

鄔:對,那很不幸。其實我很年輕的時候,總是覺得應該要跟隨什麼。或者說,至少我不知道要做什麼;那是一段很黯淡的日子,然後,我做水波,用自己的方式做,從此感覺脫胎換骨,對於做研究才真正樂在其中。

尤:回到太平問的問題。我從頭開始,檢視所有的東西,發現每個步驟都有困難的地方,有些東西破壞了所有的程序。我也試過以逆變換(inverse transformation)的方式去做,等等,可是初始數據(initial data)在那裡,我發現哪裡也去不了,卡住了很久。那麼,何不拿掉初始數據!拿掉初始數據之後,所有事情都不一樣了。我們的教育是這樣的,在偏微分方程課,分離變數,把邊界值拿掉,考慮初始值問題,全部都是齊次項。我們的知識是這樣來的,回頭去看才發現初始數據是問題的癥結。

劉:你求邊界關係,初始和邊界數據給你困難,於是你兩者皆拋。

尤:對。初中、高中的時候,我們學習如何控制參數。做物理實驗的時候,不會把複雜的東西都放在一起。我想數學可以跟做實驗一樣,要簡化問題,嘗試找出困難的主要原因。

劉:我聽了你們三位敘述為何做目前的題目、如何進行、又如何得出結果,可是基本上我覺得這其中仍有神秘不可言說的地方。

鄔:像釋賢說的,你必須真正給自己自由。

B:你選擇做一個問題,不只因為你喜歡它,也因為知道解決那個問題時會學到新東西。

劉:你有那個想望。

B:不然就算問題解決了,什麼也沒學到。

鄔:你能夠發掘出一些未知的東西。

尤:你不必創造新東西,只是做出一些東西。

鄔:其實是想要了解一些不曾了解的東西。

劉:Stefano,我知道你在做測度論, 比薩學派或是義大利學派的東西。一直以來你都主張測度論是真實的、重要的。

B:我覺得測度論對於許多如多維雙曲方程尚未解決的問題,將會有根本上的影響,這就是為什麼我從完全不相關的問題開始。我有一點背景,因為博士研究生的前兩年做測度論,後來才換了。我喜歡測度論,一方面因為它是完全理論的,你可以用測度論重新有系統的表述數學邏輯,產生關於矛盾的問題。一旦空間變得很弱,或一旦假設變寬,可以出現失序的狀況;可是另一方面,因此可以把很多方程式解釋為測度的傳遞(transport),這樣一來,解就不再是古典解,甚至不是弱解,甚至不是可以計算的。測度的非線性(nonlinearity)沒有意義,因為它不是函數,你一無所有;但是這個障礙(obstruction)讓你專註在重要的東西上,例如消散(dissipation),因為消散是定義在測度上的。有些情形,例如可壓縮Euler方程的消散,已經可以做出來了,不過這只是我的詮釋。我們應該可以把方程式重寫成測度或空間的運動,這些測度和空間描述局部狀態。因此,測度是一個更為複雜的東西,實際上已經不再是局部了,其意義需要加以詮釋,我覺得這是一件很好的事。數學裡很重要的一部份是給先驗上本 無意義的事情賦予意義。而數學內在的核心在於:你在一些事實之間。我現在想要思考的是,即便只有公式,是現實里不存在的東西,如果理論正確,仍然可以正確詮釋,通過正確的詮釋,對於現實將有新的體悟。許多問題互相關聯,現在沒有人能夠賦予這些問題意義。十到十五年來,有許多被規避掉、尚未解決的問題,它們本身很有趣,這些問題引領我們汲取知識,取得工具,提示未來的方向。

劉:關於可壓縮流,你的觀點很受歡迎,因為現在有個危機,就是解應該在什麼函數空間里,你提出了不一樣的說法。

B:即使方程不正確,也可以的。我們需要的是有正確性質的時間軌跡,為什麼必須是方程呢?測度論是個廣泛的科目,我並不了解它的所有方向,但我可以用它做為基本的工具。有些偏微分方程問題和幾何測度論相關,我真的很喜歡,因為測度論很簡潔。另一方面,它跟數學邏輯很相近,讓它非常乾淨利落。它有下面令人驚嘆的事實:一個函數的基礎特性是它可以被局部化,所以如果有一個點,函數給你一個值。但測度不是這樣,測度必須作用在一個集合,或是特定的集合,但它竟然也可以被局部化。這個很棒,因此有一個測度關於另一個測度的導數概念,以及其它許多可以討論的東西,我對於測度論的看法主要是這樣。如果函數不足以描述你的系統,譬如說,有一個函數乘以勒貝格(Lebesgue)測度,就不再是函數,但卻是一個測度,所以某種意義來說,測度是函數觀念的延伸。因此,或許在這個新空間里,可以解決以往無法解決的問題。例如,在F. Golse(他的一個訪談見 https://web.math.sinica.edu.tw/mathmedia/interview18.jsp?mID=33201)的演講中,如果不用測度論處理,會非常複雜。不過一旦把流(flow)詮釋成作用在測度上,就會變得很乾凈利落。

鄔:測度論提供你描述時需要的語言,所以你仍然有目的,每件事都有個目的。

劉:所以在博士生的訓練過程中,必須在某一個核心領域有紮實的訓練,對它有不錯的感覺,並不只是解決一個好的問題就好。

B:人的精神體力隨著年紀增長而降低,但最重要的是時間少了,這是最大的困難,你可以海闊天空學習的時間變少了。仍然可以做,不過時間變少了。

鄔:我想年紀越長,開始意識到有那麼多的問題可以解決,去做可以用手邊已有工具解決的問題要簡單多了,比較沒有動機學習完全無關的東西。

B:不過這跟時間變少也有關係。

鄔:你必須自覺的學習新東西;必須要有強烈的願望。

B:當學生的時候,修課是基本的,你選擇一個科目,必須徹底了解。而教書,是另一種強迫自己學東西的重要方法。

鄔:我覺得如果想要把書教好,教的科目必須是你有所涉入的,比方說,如果要我現在教代數,我不知道代數所為何來,我講課一定很枯燥無趣。

劉:對了,說到代數,這些日子釋賢都在想著代數。

尤:伽利略相信數學是上帝的語言。我想代數是數學的精髓。

鄔:真是這樣,我同意。在我做了我的方程事實上不含二次非線性的工作之後不久,做了一場公開演講。我們系主任Mel Hochster ,一位很好的代數學家,跑來跟我說, 「其實你最關鍵的工作是代數。」我說, 「沒錯。」需要做代數運算把方程式重新制定成那個好的形式,這些運算 是等式,不是不等式。

尤:例如,在代數里,可以做加減乘除這些事情。這不只是等式,這是物件,可以作運算,可是如果把它分成幾個部份,頭和手和腳等等四處分散,移動其中一個,就走樣了。不過 有代數在那 里,一個方程式是一個物件,如果移動另一個物件,仍然會有完美的平衡 ,我特別要說的,多項式就是這樣的一個物件。

鄔:我不知道我們對於代數的觀點是否相同。

B:代數是很廣的學科。

鄔:至少對我而言,我總想斤斤計較什麼都捨不得,儘可能導出等式而非不等式。

電影《 從你的全世界路過》台詞

劉:或許可以把常說的一句話改成, 「每個好的理論的背後都有一個等式。」

鄔:或許不是。我說教代數是指教範疇論、場論,或是群論,這些科目我無法告訴學生所為何來,所以講課一定枯燥無味。只有在知道為什麼要做一件事時,你所做的這件事情才有生命。

尤:我舉個例子。在羅馬時代,做乘法是很複雜的。不過知道怎麼做乘法和除法之後,事情就不一樣了。所以上帝賦予的語言帶有某一種簡潔。大部份時間我的腦袋缺乏新的想法,也無法了解新的問題,不過有時候新想法是在潛意識裡產生的,一定有誰把想法放到我的腦袋裡,這是個謎。未來還有很多未知的物理現象要解決,現在該是用物理和數學來探索新想法的時候了。

劉:你是說未來有很多自然現象等著探索,而數學將扮演核心的角色。

尤:對,數學仍然可以成為科學之母。

鄔:不是可以,它是,它應該是。想想看,無論數學家或物理學家都想要了解自然的規則,如果這是既定的目標,我們就知道該做什麼。

尤:對,不過看看現在的情形,沒有物理學家或工程師願意認真跟你對話。

鄔:我今天早上跟曾根(按:指 曾根良夫,Yoshio Sone)教授談了一些,我們在很多事情上意見一致。

劉:我喜歡釋賢的說法,要強調就要誇大。你說「沒有」,不過當然你不是真的指沒有人。

鄔:只要有一些人認真跟我們說話,就夠好了。

劉:只能希望如此。你剛剛說要找出自然的法則。

鄔:了解自然的法則,就是要「了解」,因為各種現象就在身邊,但是我們想要了解其規律。

B:Newton的方程式很簡單,卻可以從Newton到Boltzmann到Euler ,這很複雜。雖然現實的模型很簡單,但現實很複雜,即便是在古典力學裡,都非常豐富。另一方面,只要不是有限集合,就像我們的情形,就沒辦法描述或演繹每個假設,這很複雜,也很有趣。

劉:釋賢,你有其他的結論嗎?

尤:有,數學家還是有希望,希望能夠佔據科學的核心。

B:媒體把事情扭曲了,高能物理的領域中有很多數學家在做模型。許多模型沒有內在一致性,要從假設、法則開始證明一致性。這是數學的世界,沒有模型能夠做這件事。歐洲核子研究組織(CERN)有個新機器,沒人注意到有多少數學家在那裡服務,數學家讓機器順利運作,也分析結果。人們以為那裡只有物理學家,但情況並不是這樣。

劉:今天很謝謝你們,未來希望能夠常在這裡見到你們三位,無論是單獨或一起來。

* 本文訪問者劉太平任職中央研究院數學研究所, 整理者甘濟維、陳麗伍為中央研究院數學研究所助理。

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