第4版:卡拉比—丘(梅州蕉岭)数学大会·特别报道
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第4版:卡拉比—丘(梅州蕉岭)数学大会·特别报道
2020年11月26日 放大 缩小 默认        

丘成桐国际会议中心十大亮点

以国际知名数学大家丘成桐命名的丘成桐国际会议中心,总投资3.96亿元
“卡拉比-丘成桐”流形
中心迎客墙

编者按

11月27-28日,卡拉比—丘(梅州蕉岭)数学大会将在蕉岭丘成桐国际会议中心举办,大会由菲尔兹奖得主、哈佛大学教授、清华大学丘成桐数学科学中心主任、北京雁栖湖应用数学研究院院长丘成桐院士发起,由清华大学丘成桐数学科学中心、中国科学院晨兴数学中心、北京雁栖湖应用数学研究院、广东省数学会、粤港澳国家应用数学中心共同主办。丘成桐国际会议中心都有哪些亮点呢?让我们先睹为快。

●撰稿/林健行 邓宇善 袁嘉俊 图片/吴腾江 整理/黄宝珠

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展览缘起说

2018年底,由蕉岭县委、县政府提出,在国际著名数学大师丘成桐院士的支持下,把蕉岭建设的“一场一馆一中心”项目打造成更具特色的科普教育平台,激发广大群众好奇心,尤其是青少年崇尚科学、热爱科学、并投身科学事业。

为此,以丘成桐和纳迪斯合著的科普作品《大宇之形》为基础,策划题为“大宇之旅”的国际数理天文展览。展现人类对宇宙奥秘的探索历程,尤其是数学与物理、天文科学的相互影响与促进。

在《大宇之形》著作中,设计师摘录从柏拉图立体到“卡拉比-丘”空间理论的发展历程,让丘院士带领观众探究几何与物理的美妙之处和了解当今数理科学的前沿。此外,在丘院士的提议下,蕉岭引入天象馆,让观众感受大宇之美!

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“中心”迎客墙

从展览大门进入,映入眼帘的是迎客墙。此墙除了解决了背后室内透光、通风的问题外,设计师还以丘院士倡导的“数理与人文相结合”作为设计主题,通过黑板元素、数学公式的组合,烘托浓厚的数理氛围,并以丘院士诗句“以天为师,可以明天理,通造化;以人为师,可以致良知,知进退”,向观众传递出可贵的为学之道与人文精神。

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共形映射马

进入“中心”大堂,右边摆放着三匹黑白相间的骏马艺术雕塑。实现骏马表面纹理图案设计的基础是计算共形几何理论,这是丘院士与弟子顾险峰教授等开创的一个应用数学领域。

骏马的表面图像计算数据由顾教授提供。他将马的表面用相移法数位化,将它变形到平面,然后再反过来将平面上的棋盘格,共形映射到原来的马身上,本来垂直的黑白网格线仍然保持垂直,所谓共形映射就是保持角度不变的映射。计算共形几何目前广泛应用于工程和医疗领域,如动漫媒体、机械设计、社会安全、网络传输、医学影像等。

三匹骏马是数学、科技与艺术的结合,是丘院士提出的“数理与人文相结合”的又一展现,同时寓意祖国的数理、科技和文化如骏马奔腾般快速发展。

大宇之旅

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伟大的宗师

探索宇宙,是数学、物理、天文学家一场波澜壮阔的冒险!他们分别为理论、实验和观测作出基础贡献。本展览展示了13位天文物理学家、7位古今最伟大的几何大师、100位二十世纪最伟大的数学家。他们当中有的为某个学科奠定了基础,有的在前人的基础上继往开来,有的甚至开创了一套崭新的理论体系。

这份120位天文数理学家的油画名单,是经过国内外专家、学者讨论后确定的。由于受展示空间和资源的约束,只能将名单限制在一定的人数和历史时期内,故作了极其艰难的取舍。

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“卡拉比-丘”

弦理论以图作为宇宙模型的基础,尝试构建融合宏观和微观物理规律的大统一理论。该理论认为,宇宙是一个十维时空,即由我们熟悉的四维时空(三维空间和时间) 加上蜷缩的微小六维“卡拉比-丘”空间所构成。 “卡拉比-丘”流形就像宇宙这座大琴的音箱,拨动琴弦造成不同的音高与音色,于是产生不同的基本粒子,进而发展出不同的物质和作用力。

“卡拉比-丘”理论至今发展四十多年来,其研究和应用范围不断扩大。几何学不仅是人类研究宇宙模型的重要工具,其应用与影响亦遍及现代科技、建筑、艺术等领域。本展览的一些情景模型、“卡拉比-丘成桐空间”雕塑、北京大兴国际机场建筑等,它们不仅以优美的曲面和曲线展现惊艳的几何结构,更蕴含着严格和精确的数学与力学原理。

从乡村少年到“数学奖项大满贯得主”的学术大师,丘院士在成长和科研的路上历尽艰辛。我们可以在展览中看到他破解“卡拉比”猜想时经历的煎熬和磨砺,以及他如何以不屈不挠的精神最终攻破难题。他曾以宋词中“落花人独立,微雨燕双飞”形容破解猜想后的心情,这种看到造物真谛的喜悦,非金钱和权力所能比拟。

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数学史大纲

数学史大纲列出了公元2000年以前数学发展史上的重要里程碑,按时间顺序和领域分类后共列出八十个不同的方向。丘院士认为,我国数学发展,自改革开放以来,有了可喜的进步,成果蔚然,但他也深切地感到“中国的数学发展依旧没有脱离传统的急功近利的做法,一般学者没有宏观的数学思想,不知道数学有一个多姿多彩的历史,只看到数学的部分面积。所以我希望通过描述数学历史来打开我们数学学者的胸怀,做出传世的工作。” 丘院士在2019~2020年分别在多个大学作数学史纲要的演讲,每次从中选出40条来讨论,经过国内外专家的反馈和建议,反复修改后得到现时的版本。历史上伟大数学家尤其如欧拉(Euler)等工作使他叹为观止。他呼吁:领导、专家、学者和教育工作者,多花时间阅读这些数学巨匠的伟大成就,找出差距,养好我们数学的“根”。

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实物藏赠区

伟大的科学家,除有深厚的专业知识,还与其受到的优良文化传统的陶冶、滋润不无关系。

成桐实物展有“卡拉比-丘成桐空间” 理论构建的宇宙模型六维的二维“切片” 。这个艺术雕塑模型由美国印笫安纳大学Andrew J.Hanson教授与雕塑家William Duffy共同创作。

有丘院士撰写的万言史诗《中华赋》。阅读此长诗,俨然身临敦煌莫高窟与河西走廊,重温中国历史的沧桑,领略璀璨的中华文明。该作品可深入了解丘院士深邃的中国文化积淀。中科院王元院士为祝贺丘院士70大寿,用小楷敬书《中华赋》共13卷54米,是极有深意的藏品。

该实物展还有许多诗文如清华三亚数学论坛记、置于多媒体报告厅、办公区内的诗词及多年编著的期刊、图书,以及科研机构、社会名流等赠送的书画作品,令人目不暇接。

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评价与贡献

在月弯形文创楼与展馆主体建筑之间,有一道5米宽近百米长的露天走廊,廊的两侧,竖立了中外学者对丘院士评价的石刻,因受场地所限,只从众多评价中精选20条。有“数学皇帝”之称的丘院士之所以获得许多奖项和美誉,原因是:首先,他有极高的数学造诣并引领研究发展的走向,发展了强有力的偏微分方程技巧,使得微分几何学产生深刻的变革,解决了卡拉比猜想、正质量猜想等众多难题,影响遍及理论物理和几乎所有核心数学分支。

其次,他编著了超过300种学术和科普出版物,培养了60多名博士,创办了世界华人数学家大会,筹资建立了北京、杭州、南京、香港、新竹等地的多个研究中心。

他还以敢于批判学术的不正之风著称,具有很高的社会知名度,在公众活动中常常掀起人潮旋风 。

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数理的趣味

展览北区二楼是青少年活动和休息空间区,设置了30多个与数学、物理相关有趣的体验展项,如普拉托实验的最小曲面——3D泡泡、莫比乌斯带、奇幻三角、玩转圆锥、滚出直线、双曲线槽、最速降线、锥体上滚、磁力转盘、一万年以后、太阳能发电、牛顿色盘、漩涡、哥尼斯堡七桥、正态分布、克莱因瓶、旋转双曲面……

此外,还自主研发了平面和立体几何有特色的教、玩具,可寓玩于学,学以致用,培养思维与动手能力的智趣玩具。

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睁眼看宇宙

宇宙是广袤时空和其中存在的各种天体以及物质的总称。现代天文观测证明,它处于不断的膨胀之中。

天文与数学和物理紧密相关,随着我国航空航天技术取得惊人的成就,引起不少青少年对重大天象和空间技术的好奇和关注。

在风景如画的长潭水库边的山上,将建设“卡拉比-丘”实景天象馆。届时,一座富有科技感的三层圆形白色建筑将崛起,为大家打开“睁眼看宇宙”的一扇窗。人们可透过有“清华爱迪生”之称的邱虹云博士发明的实景天文观测设备,清晰看到宇宙烁烁的星空、流星及气象万千的天文奇观。天文爱好者亦可利用这里提供的场地或设施,尽享天文摄影和观测研究之乐。

 
 
 
 
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