陳省身
 

陳省身

  陳省身(Chern Shiing-Shen,公元1911年10月28日—2004年12月3日)是當代著名的美國華裔數學家。他在1911年10月26日生於浙江省嘉興市。在10歲以前,他靠自修就能做到艱深的算術題目。在中學時,讀的是荷爾(Hall)和禮特(Knight)合著的「代數」(Algebra)、韋特和夫(Wentworth)的「幾何」(Geometry)及史密夫(Smith)的「三角」(Trigonometry),並且完成了許多習題,打下好的基礎。

  在1926年,他進入了天津的南開大學,並於1930年畢業。及後,他到了清華大學當助教,在1931至1934年間成為清華大學的研究生。在1934年畢業於清華大學研究院後,才23歲的他,獲得留學德國的獎學金,到了德國漢堡大學攻讀數學。在少於兩年的時間內,從事法國嘉當Cartan)及德國凱勒(Kähler)理論的研究,24歲便考得漢堡大學科學博士。畢業後,他到法國與嘉當教授做研究,他後來認為受嘉當教授的影響很深。

  1937年夏天他回到中國,任清華大學教授。在戰爭時,清華搬到昆明成為西南聯合大學,他在那裡教授一些高級的數學課,如:李群(Lie Group)、微分幾何(Differential Geometry)等。

  1943年,他到美國普林斯頓高等科學研究所當研究員,從1943至1945年,他開始學代數拓撲及纖維叢(Fiber Bundles),並做出後來在數學界上被命名為「陳氏類」(Chern Characteristic Classes)的東西。

  1946年他回到中國,並在中央研究院數學研究所工作。在1948年,中央研究院Academia Sinica)在南京選第一屆院士時,他是獲選81位院士中最年輕的一位。同年他以代理數學所長的身份,準備在南京九華山建數學研究所,建好後,時局變化,因國府南遷,研究所不能成立。

  他在1948年12月31日再離開中國到美國普林斯頓,然後便到了芝加哥大學教書共11年,最後在1960年任柏克萊加州大學教授,直到1980年退休為止。

  退休後的陳省身,依然努力為數學工作。在1981年,美國國家科學基金資助建立兩個新的國家數學研究所:一個是在柏克萊大學,另外一個是在明尼蘇達大學。在1981至1984年間他便在柏克萊數學科學研究所當首任所長。在1984至1992年則任天津南開數學研究所所長,而1992年起任名譽所長。

  陳省身從事幾何研究50多年,是公認的當代幾何學權威,亦曾獲多個重要獎項,如:

年份 頒獎單位 獎項名稱
1948 中央研究院 院士
1961 美國國家科學院 院士
1970 美國數學協會 喬溫尼特獎Chauvenet Prize
1975 美國國家科學基金 美國國家科學獎章National Medal of Science
1982 德國政府 德國洪堡獎(Humboldt Prize)
1983 美國數學學會 斯狄爾終身成就獎Steele Prize for Lifetime Achievement
1984 沃爾夫基金 沃爾夫獎Wolf Prize
1985 英國皇家學會 國外會員
1988 意大利林琴科學院 外籍院士
1989 法蘭西學院 外籍院士
2004 邵逸夫獎基金會 邵逸夫獎(Shaw Prize)

  陳省身是20世紀的偉大幾何學家,在微分幾何方面的成就尤為特殊,是高斯黎曼嘉當的繼承者與開拓者。

1. 證明一般的Gauss-Bonnet定理,已成為經典傑作。
2. 建立微分纖維叢理論,並引入陳氏類,由此創立了整體微分幾何,其影響遍及於數學的各個領域。
3. 引進幾何的G結構,研究其等價問題,與相關的示性類論結合,成為此後20年數學的主要進展之一。
4. 創立複流形上的值分佈理論,包括陳-Bott定理,影響及於代數論。
5. 為廣義的積分幾何奠定基礎,獲得基本運動學公式。
6. 創導歐氏微分幾何中關於緊浸入與緊逼浸入,以及極小曲面與調和映射的工作,使之成為數學中的熱門課題。
7. 他所引入的陳氏類與陳-Simons微分式,已深入到數學以外其他領域,成為理論物理諸如規範場等的重要工具。
8. 其他如網路理論、Finsler幾何、偏微分方程與外微分形式、射影聯絡與多複數函數等。

  著名物理學家楊振寧曾在他的《讚陳氏級》的詩中寫道:

天衣豈無縫,匠心剪接成。
渾然歸一體,廣邃妙絕倫。
造化愛幾何,四力纖維能。
千古寸心事,歐高黎嘉陳。

詩的意思是,陳省身在幾何界的地位,已直追歐幾里德Euclid)、高斯Gauss)、黎曼Riemann)和嘉當Cartan)。這詩在科學界廣為傳佈,也簡單道出了陳省身在數學界的地位。

  陳省身除了在學術上的成就以外,他在培育後輩方面也是不遺餘力。他經常以中國應成為21世紀數學大國鼓勵中國數學界,並身體力行,以為表率。他早在1946年便在中國苦心經營中央研究院數學研究所,培養青年才進。1984年在天津創辦南開數學研究所,吸收青年學者接受系統訓練。他自己也從1972年起,多次回國講學、開課或主持學術會議。他也指導過數十篇博士學生的論文,可以說是桃李滿天下。在他的培育下,中國出現了一批在數學上,特別在微分幾何上有卓越成就的數學家,給他教過的學生有:吳文俊、廖山濤、楊振寧及丘成桐等,其中丘成桐更是第一位中國人取得數學界的最高榮譽──菲爾茲獎Fields Medal)。另外,由香港劉永齡先生捐助,中國數學會設立的「陳省身數學獎」,以鼓勵有顯著成就的青年學者。

  陳省身說:「數學是很熱鬧的科學。」他多年來的工作,確實為這熱鬧的科學更添姿彩,也為我們中國人在世界數學壇上爭光。「中國必將成為數學大國」這個被稱為「陳省身猜想」的預言,也就是陳省身對中國的期望。




以上資料摘自:
1. 李學數著,《數學和數學家的故事 第4集》,廣角鏡出版社,香港,1990。