北大新女神,好厲害的數學家,讓韋神都化身“迷弟”!

當網友都還圍著韋神的社交賬號關注他的健康問題時,我刷到數學圈的另一個大瓜,年僅34歲的年輕女科學家王虹教授在北大連續開了3天的講座。
平時兩耳不聞窗外事韋神,這次居然也和小迷弟一樣蹲守在前排“追星”,連追三天!
講座當天的火爆程度是超乎想象的,據一位去過現場的學生形容:
“教室被擠得水洩不通,甚至快喘不過氣。無論是十八歲的大一新生,還是耄耋之年的學界泰斗,這一刻都成了她的學生。全場屏氣息聆聽,直到講座結束,方才爆發出雷動的掌聲。”
所以說,這個女人到底有多牛呢?
前段時間,王虹用127頁論文證明了“掛谷猜想”。這個猜想我們下邊再詳細介紹,總之,很難。拿過菲爾茲獎的陶哲軒也帶領團隊挑戰過,最終鎩羽而歸。
數學大佬丘成桐也關注到了這個訊息,說她已提前鎖定“菲爾茲獎”,這個獎代表了數學界的最高榮譽。
如果順利,王虹不僅可能成為首位中國籍菲爾茲獎得主,也是全球第三位女性得主。
由此,她一下成為數學界的頂流。
她證明的“掛谷猜想”有什麼意義呢?
從專業角度來講,不光是夯實了數學大廈的根基,也對更高維的數學研究提供了新的思路
對於我們普通人來說,更直接的意義是她打破了性別偏見。誰要再說女生學不了數學這類話,真要把這個生動的例子拍誰臉上。
讓我很驚訝的是,我找到她剛考上北大時和沒有獲獎前的採訪,發現她並非是傳統意義既有天賦又超級“卷”的學霸,而竟是一個非常“淡”的人。
不僅愛看閒書,對數學也不是愛的從一而終。曾經有段時間還覺得數學實在太難,於是改學了建築專業,學了一陣子又覺得建築太難,然後又回到了數學上。這種三天打魚兩天曬網的做法要是放在我兒子身上,我是會忍不住批他的
做事還比較拖,近幾年在大學任教,也是被學生說,“批改作業很慢”

但是,破開困惱數學家百年的人偏偏是她。
今天就聊聊這個把數學的邊界擴寬了一點的女人,也看看她的爸媽做對了哪些。
01
應試教育中的一朵奇葩
首先我們瞭解一下的王虹的求學履歷和學術背景——
1991年出生的她,才16歲就以653分的成績考到北大的地球與空間科學院學習。
一年之後,發現自己的興趣是數學,毅然轉到了數學科學院。
畢業之後就去巴黎綜合理工學院學習,拿到了碩士學位,
後來又前往了美國的麻省理工學院獲得博士學位。
2023年成為紐約大學副教授,才30歲出頭就混得風生水起。  
……
把王虹的學術經歷壓縮成寥寥幾段字,確實就像開掛的天才少女。
但她和大家更熟悉的韋神卻很不一樣。韋神從14歲開始就橫掃了各類數學競賽,高中時代就已經“封神”,平時的生活作風儉樸得就像“苦行僧”一樣。
而王虹這個姑娘,在證明“掛谷猜想”前,一直籍籍無名,天賦是有的,但也沒有到太顯眼的程度。
在高中,王虹甚至考過100名開外;
考大學,最先接受的是調劑,進了北大地球與空間科學學院;
轉入數院後,身邊同學高手雲集,很多都是獲獎無數的天賦型選手,她的存在感也不高;
到法國讀研究生,又因為數學太難,在建築和數學專業間反覆橫跳……
這經歷頗像華山派大弟子令狐沖,有點天賦,可不怎麼聽掌門的教誨,愛偷偷懶,看到什麼好玩的就去學點。但一朝開悟,直接打遍天下無敵手。
但她厲害的地方其實也正在於此。她的學習方式跟我們傳統的“灌輸式”教育是不一樣的。
王虹從小就有個習慣,把下個學期的書先自行體悟一遍,有了自己的理解就避免了老師的“填鴨”。
課後遇到問題也不會想找老師,而是靠自己思考或者找資料。她說這麼做是覺得找老師“太麻煩了”,但不管咋說,結果就是她鍛煉出了獨立思考的能力。
數學界的泰斗丘成桐接受中國新聞週刊採訪時說,他觀察到國內外學生有很大的區別:
我遇到很多中國學生,面對難題時,第一反應不是鑽研問題的根本。他們的普遍解題模式是,問題來了先查資料,看看國內外有沒有學者已在這個領域有所突破,然後跟隨前人的想法和方向走,“蕭規曹隨”。
這是兩種截然不同的研究思路,後者的創造力明顯要弱
也許,這就是應試教育留下來的副作用。可也有越來越多的人意識到,以前的應試心態已經逐漸不適應時代了。從年初AI的崛起到labubu的出圈,都說明現在的社會更需要那些有自己的想法,把知識當作工具的人。
所以如果一定要雞娃,是把力氣花到監督娃多背一篇課文,還是設法讓娃生出學習的自主性,這件事一定是要我們提前想明白。
02
“人淡如菊”的一家人
而再細看王虹的童年經歷,她能取得現在的成就,也離不開爸媽的正面影響。
王虹出廣西桂林市平樂縣沙子鎮。她的爸媽都是小縣城的老師。他們對王虹的態度是開放、如常。
他們允許王虹看閒書、動畫片,也放她和小夥伴一起爬樹、捉蟲。
有次和小夥伴玩耍,王虹不小心撞到一個端著開水的服務員,燙傷了右臂。但爸媽並沒有因此禁止孩子的課外活動,王虹依然愛運動,爬山、打乒乓球的愛好保持到了現在。

看採訪中,最讓我關注的是,他們覺得女兒考上北大是件很平常的事情。
在一個名不見經傳的小地方出一個北大學生,那肯定非常了不得,縣裡拿來當典型宣傳,爸媽舉辦一場慶功宴都不為過。
但她們家偏偏沒把這件事舉的特別高。爸媽的處理方式給了王虹一顆平常心。
既然成功不用過於興奮,那失敗自然也不用太灰心。這種心態對她取得現在的成果是很有幫助的。她的心態也很“佛”。被採訪時她很坦誠地說:
學累了就休息,不累就學一些曾經也試過刷夜,但最後都變成了跟別人聊天,所以還是要注意休息。
我也會做一些計劃,但是也不一定都能夠達成。順其自然就好。雖然也會有拖延症,解決的辦法可能就是提早開始吧,就算拖延也還能按時完成。
雖然“佛”,但走得遠,“中科院物理所”把王虹的解題過程比作用蘇州刺繡的手法組裝殲-20發動機”。
這份工作沒有強大的心力肯定是完不成的。
03
“掛谷猜想”是個啥?
最後,我們來看看這個困擾了數學界百年的“掛谷猜想”是個啥。它的來歷挺有意思的,也很適合鍛鍊孩子的幾何思維。
我在檢視資料的時候,甚至不由自主的還思考了一下,媽媽們有時間也可以和娃一起想想~
1917年,日本數學家掛谷宗一想到了一個有味道的問題:
武士如廁時遭到偷襲,需要揮動短刀旋轉一週來格擋攻擊,但廁所很小,那短刀掃過的面積最小能有多少?
這個問題抽象成數學題就是,當一根無限細的針向所有可能的方向旋轉時,可以掃過的最小面積是多少?
大家想想怎麼解?
顯然,最簡單的解法是畫一個圓。但數學家顯然不滿足於此,能不能在面積更小的圖形中旋轉一週呢?掛谷想到了一個不規則的圖形。
它是以三個頂點為圓心用圓規畫弧構成的,稱為勒洛三角形。

接著又有數學家發現,在正三角形     

到這裡我還是勉強看得懂的,下邊就不行了……看不懂的可以跳過往後下看

1928年,蘇聯科學家貝西科維奇在研究另一個問題時意外解開了掛谷猜想,他構建了一個集合一個包含了指向所有方向的單位線段,但面積為0的圖形。
這個集合叫做“貝西科維奇集”,後來數學家奧斯卡.佩龍想出了“佩龍樹”,來構造貝西科維奇集(也叫Kakeya集)。
就是下邊這個圖案↓
線段在佩龍樹中透過下圖中的方法進行平行移動,角度越小,線段掃過的面積就越小。(不是我們常規意義上的面積,需藉助數學工具)
二維的掛谷猜想算是解決了,但把猜想放到三維,難度又上升了一大截。
然後就是王虹和她的夥伴一起突破了
不僅僅在數學本身,掛谷猜想的研究成果也為現實生活帶來了科技的進步。比如它能夠最佳化訊號的覆蓋範圍,讓傳輸更穩定更高效,減少訊號的損耗和干擾。
它能讓大量的路面資訊在傳遞的時候準確無誤差,以保證無人駕駛車上各位乘客的安全……
還真有點意思!


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