[數學]攻克兩項世界數學難題的中學物理教師陸家羲

[數學]攻克兩項世界數學難題的中學物理教師陸家羲

J+W 於 星期四 二月 09, 2006 11:04 am


攻克兩項世界數學難題的中學物理教師陸家羲(上)


  1983年春,兩位世界組合數學家,多倫多大學著名教授門德爾松和滑鐵盧大學教授班迪來華講學,並出席在大連舉辦的中國首屆組合數學學術討論會。門德爾松懷著仰慕之情指名表示“很想見到中國學者陸家羲”。“中國科學院院長?”陪同的一名中國數學家聽錯了,以爲他想見盧嘉錫。
  “不,是寫《論不相交的斯坦納三元係大集》的作者。”
  那位中國數學家有些尴尬,因爲到現在爲止他還從沒有聽說過陸家羲這個名字。
  別說他沒聽說過這個名字,相信大多數中國數學家都沒有聽過這個名字。因爲陸家羲只是包頭市第九中學一名普通的物理老師。可就在此前不久,就是這位普通的物理教師在世界《組合論雜志》上同期發表了《論不相交的斯坦納三元係大集》的前三篇論文,並獲得極高評價,同年4月該雜志又發表了他的另外三篇論文。這組論文的發表,標志著世界數學界保留了130年的“斯坦納係列”這顆數學王冠上的明珠被我國中學物理教師陸家羲最先摘取了。這一成果震動了世界,門德爾松稱陸家羲的成就“是世界上二十年來設計組合方面最重大的成果之一”,是“出類拔萃的”。這也是門德爾松爲什麽點名要見陸家羲的原因。
  一名普通的中學物理老師摘取了數學王冠上的明珠,他走過的科學研究之路該是怎樣的不尋常啊?
令人遺憾的“寇克曼係列”
  陸家羲生於1935年,自幼家境貧寒,13歲喪父,勉強讀到中學畢業,便被迫辍學,年僅15歲就進廠當了學徒。生活的磨難,鍛煉了他堅強奮進的性格。不管工作多忙多累,他都一直堅持學習。利用業余時間,陸家羲自修了全部高中課程,在條件很差的環境下,他不僅基本上掌握了俄語和英語,而且在後來的歲月堙A因查看資料的需要,又自學了日語。
  1957年夏天,他偶然讀到一本《數學方法趣引》,書中妙趣橫生地介紹了十多個世界著名難題,其中組合學中兩個著名的世界難題“寇克曼問題”和“斯坦納係列”強烈地吸引著他。組合學是一個極古老的數學分支,中國古代發明的“縱橫圖”(又叫“幻方”)就是這類美妙的設計之一。現代組合學又稱“組合理論”,是現代離散數學的重要組成部分,它在計算機科學、空間技術、通訊網絡、人工智能、信息編碼、遺傳學、運籌學、建築學,社會學、經濟學、理化生物等許許多多現代科學中都有極爲廣泛的應用。各國的數學家都在努力攻關、競賽。22歲的陸家羲産生了一個大膽的念頭:解決它們。他把英國數學家寇克曼1850年提出的三個少女分組問題,列爲自己攻克的第一個目標。
  然而,一個只具有初中文化程度的青年,要攻克此等難題,無異於癡人說夢。陸家羲意識到自己知識的匮乏,就毅然放棄了工作,於1957年秋考入我校物理係,開始了他的大學生活。四年中,他同時在物理和數學兩個領域媥譯i,閱讀了大量數學專著。可是,沖擊世界著名數學難題,絕非易事,對於一個倔強的大學生,也並不僅僅意味著是一支筆和幾張演算紙,需要的是全身心的投入。每當夜深人靜,別人進入夢鄉後,他便悄然起身,離開宿舍,來到樓梯口那盞徹夜不熄的電燈下踱來踱去,和他的“寇克曼問題”對話,這種“對話”整整持續了四個春秋。當緊張的大學生活結束時,他不僅以優異的成績取得了畢業文憑,而且完全解決了困擾數學界一百多年的“寇克曼問題”,這時他才26歲。
  1961年冬,他把這一成果寫成論文《寇克曼係列與斯坦納係列制作方法》,寄到中國數學研究所。可一年過去了,收到的複信是讓他自行校對核實論文。1963年,他把修改後的論文投寄《數學通報》。又過了一年,複信說:建議另投其他刊物。他又改寫成《平衡不完全區組可分解不完全區組的構造方法》,於1965年改投《數學學報》。又過了近一年,收到複信:沒有價值。接著,“文革”開始了,這個工作只好擱淺。1978年前後,他又先後寄出四篇論文,依然沒有回音。此時,無情的打擊又降臨了,“寇克曼問題”已被兩個意大利數學家解決了,他們發表論文的時間是1971年,比他解決這個問題幾乎晚十年,然而他們卻在世界“奪魁”了。這不僅對陸家羲個人,而且對我國數學界在世界中的地位都是一個重大的損失。而對陸家羲這一成果的肯定卻是在他逝世四年之後,1987年,我國的組合數學專家們評審後認定:陸家羲的論文宣告了“寇克曼問題”的首次解決。(未完待續)

(原載《東北師大校報》第1045期)

攻克兩項世界數學難題的中學物理教師陸家羲(下)



新的高度——“斯坦納係列”
  半生心血付諸東流,並沒有使陸家羲失去向數學高峰攀登的渴望。他咬緊牙關,義無反顧地又一次向世界數學界的另一個百年未解的難題“斯坦納係列”發起了進攻。因爲它更難,所以直到上世紀70年代,世界上還沒有人攻克下來。
  不同的是,國外的數學家有設備齊全的研究室,先進的電腦設備,充足的經費,精明的助手,屬於科學家自由支配的時間,發表論文的刊物。而陸家羲呢?這一切統統沒有。
  且不說電腦和研究室,他就連寬敞一點兒的住房也沒有。他和嶽母、妻子、兩個女兒,三代五口人,擠在一間半小房堙C書散裝在十幾個用木條釘的木箱堙C他沒有助手,也沒有一分錢的資助研究經費,連自己很大一部分工資收入都用去買書、買資料了。他後來出席全國性學術會議的路費都是向人借的。他的一條褲子幾乎成了“百納衣”,仍然穿著去開全國性的學術會議,但是他更缺的是時間。幾年來他一直教高中畢業班的物理課,在教師中,代的課又最多,每天講課、批作業、輔導,占去了全部上班時間。晚上,學生們還相邀到他家補課。他只剩下很少一點兒時間了,還要輔導女兒,做家務。最後,他只有一個辦法——熬夜,等別人?#####_艘院螅棹M感醋鳎|鞥紐鞊炝痢?br />  蒼天不負苦心人,經過不懈的努力,1980年,陸家羲終於攻克了“斯坦納係列”難題並把論文稿寄到了北京,可是,依然石沈大海。好在陸家羲的這次命運因爲蘇州大學朱烈教授的努力而出現了轉機,正是這位慧眼識珠的朱教授,把陸家羲的論文轉寄給了美國著名的《組合論雜志》。令陸家羲萬萬沒有想到的是,僅僅不到一個月,美國方面就回了信。在信中,世界著名組合論專家、加拿大多倫多大學數學教授門德爾松先生對陸家羲的研究成果作出了如下的評價:
  “這是世界20年來組合設計方面最重大的成果之一。”“在此之前,我們沒有料到斯坦納問題會這麽快就得到解決。”
  幾乎就在一夜之間,這個在國內默默無聞的普通的中學教師,成了聞名於西方數學界的中國英雄。而我們自己卻一無所知。門德爾松教授的一句話,終於使陸家羲“浮出水面”。陸家羲便成了這次研討會的特邀代表。會間,門德爾松和班迪會見了陸家羲並表示,他們將向加拿大全國科學基金會建議,以著名學者的禮遇,邀請陸家羲在1984年赴加拿大講學。但陸家羲婉言謝絕了這一盛情的邀請,他說:“我國組合學還不發達,我願意留在祖國,繼續爲組合學研究做些有益的工作。”不久,國內許多高等院校也都邀請他到校任教。
  1983年10月,陸家羲作爲惟一被特邀的中學教師參加了在武漢舉行的第四屆中國數學會年會。大會充分肯定了他的成就,表彰了他勇攀科學高峰的奮鬥精神。陸家羲心情異常激動地在會上報告了自己的工作,並告訴大家對“斯坦納係列”其中六個例外值已找到解決途徑,正在抓緊時間整理。
  陸家羲終於得到了國內外同行的認同,他成功了!可是,就在他“科學的春天”即將到來之際,他卻倒下了。武漢會議後,爲了不耽誤給學生上課,他匆匆忙忙地返回了家中。晚飯後,他和家人聊了一陣便說:“太累了,太累了,明天再講,早些休息吧。”說完,便栽倒在床上睡著了。妻子說:“多年來,他頭一次睡得這麽早。”可是沒想到,他卻永遠地睡著了。積久的疲勞和長期潛伏的疾病,已遠遠超出他生理能夠承受的極限。當晚淩晨1時許,他心髒病突發,猝然與世長辭,臨終前未留下一句遺言,年僅48歲。
  當代一顆燦爛奪目的數學之星殒落了。陸家羲的早逝是我國數學界和世界組合數學領域的一大損失。陸家羲英年早逝的消息通過新華社向全世界播發出去,國內外許多知名的教授都發來了唁電。在追悼會上,兩個女兒的悼詞牽扯著每一個人的心:“爸爸,您去得太早了,太早了啊!……您幾年前就多次提出要照一張全家照,總是抽不出空。我們盼呀,盼呀!多麽想依偎在您懷堙A同您一起享受那歡樂的片刻啊!可是這一天永遠不會再有了!”
  是啊,陸家羲把慈父的深情統統獻給了他另外的兩個“女兒”:“姐姐”“寇克曼係列”和“妹妹”“斯坦納係列”,而自己的兩個女兒和他照一張相的機會都沒有。的確,他獻給祖國、科學、人類的,太多了;留給親人、家庭、自己的,太少了……
  陸家羲雖然走了,但祖國和人民並沒有忘記他。1989年3月,陸家羲的妻子張淑琴代表他參加了在北京人民大會堂隆重舉行的“1987年國家自然科學獎頒獎大會”,接受了我國自然科學界的最高榮譽——國家自然科學獎一等獎。(完)

(原載《東北師大校報》第1046期)

J+W
版 主
版 主
 
文章: 2165
註冊時間: 2003-12-30

~領悟~ 於 星期五 十月 27, 2006 7:59 pm


感謝大大的分享~~  加油~~
誰來監督守門人

~領悟~
初學者
初學者
 
文章: 40
註冊時間: 2006-08-25
來自: 遠方






數學家