您当前位置:首页  >> 南开讲坛

数学猜想的星辰丨中国科学院院士席南华带南开师生探索数学的璀璨星空

1.png

春风轻抚,南开校园弥漫着初春气息。3月29日,天气乍暖还寒,但南开中学学术报告厅内却洋溢着热情与智慧的火花。中国科学院院士、著名数学家席南华教授为师生带来一场关于“数学猜想”的精彩报告。

席南华院士

2.png

席南华,数学家,第十四届全国政协委员、常委,中国科学院院士,中国科学院数学与系统科学研究院研究员、博士生导师、院长,中国科学院大学数学科学学院院长,担任中国数学会第十四届理事长。主要从事代数群与量子群领域研究。

3.png

席南华以其在数学领域的卓越成就和深厚造诣,吸引了众多师生的目光。报告伊始,他便以“数学猜想”为主题,深入浅出地阐述数学猜想在数学发展史上的独特地位和重要作用。他提到,数学猜想在我国大众中有特殊的地位,这很大程度上源于徐迟那篇著名的报告文学《哥德巴赫猜想》。正是这篇作品,让大众对数学猜想产生了浓厚兴趣,也让人们意识到,证明猜想的工作是如此了不起。

4.png

席南华通过丰富的案例,向师生展示了数学猜想的多样性和复杂性。他提到,猜想在数学中有着特殊的地位,而在其他学科中则没有这种现象。在过去的一百多年里,猜想在数学发展中发挥了重要作用,这种趋势在未来可能会更加显著。他强调,数学猜想并非都是同等重要的,有些猜想对数学发展的影响深远,而有些则相对孤立,内涵贫乏。

猜想的意义?

报告中,席南华详细介绍了哥德巴赫猜想、挂谷猜想。他指出,哥德巴赫猜想虽然表述简单,但提出和验证都非常困难,而挂谷猜想则涉及到平面图形的最小面积问题。韦伊猜想更是通过类比拓扑中的不动点定理,建立了数论和拓扑的深刻联系。这些猜想的提出和研究,不仅推动了数学的发展,也激发了无数数学家的热情和创造力。

“猜想”和“蒙”有什么不同?

席南华分享了自己对数学猜想的看法。他认为,提出猜想需要一定的根据,但根据不充分,与无根据的“蒙”不同。他鼓励学生们在学习数学的过程中,要敢于提出自己的猜想,并通过严谨的推理和验证来探索数学的奥秘。

“问题”与“好猜想”的差别?

问题没有指出路该怎样走,含有的启发很少。

好的猜想富有启发性,富有思想,常常令人惊奇,指出工作的方向。好的猜想也能通过很多的例子验证,不断加强可信度。或者找到反例,修正猜想,引到更深刻的数学。

不好的猜想涉及的问题比较局部或孤立,猜想本身内涵贫乏,不能引到更深刻或更阔大的数学。猜想解决了对进一步的发展也没有什么影响。

怎样提出好的猜想?

席南华以“把一个西瓜切五刀,能切成几份?”为例,生动讲解了如何提出好的猜想。

他首先引导大家从简单情况入手,比如先思考一刀、两刀、三刀能切成几份,通过列举发现初步规律。接着,他鼓励大家大胆假设,比如猜测每次增加一刀,份数会如何变化。然后,通过实际操作或逻辑推理小心验证猜想是否成立。最后,总结归纳思考方法,将其应用到其他问题中。

这个过程不仅展示了提出猜想的科学方法,还激发了大家对数学探索的热情,让大家明白猜想需要从简单到复杂、从观察到验证的严谨过程。

什么是挂谷猜想?

席南华请同学们想象:“你有一根长度为1的小木棍,让它在平面上转一圈,最后回到原位置。这根小木棍在转动过程中扫过的最小面积是多少。”

一开始,你可能会觉得它扫过的是一个圆形区域,但数学家们发现,如果让小木棍以特殊的方式移动,比如先平移再转动,反复操作,扫过的面积可以变得非常非常小,甚至趋近于零!这个问题听起来简单,但背后蕴含着深刻的数学道理,它不仅和几何有关,还和信号处理、图像压缩等实际应用相关。研究挂谷猜想,能帮助我们更好地理解空间和运动的关系,激发我们对数学的探索兴趣!

报告现场,师生们热情如火,被席南华的精彩讲解深深折服。他以深入浅出的方式,为大家揭开了挂谷猜想的神秘面纱,让原本晦涩难懂的数学知识变得生动而有趣。师生们听得聚精会神,不时发出惊叹与掌声。

同学感言1

今天听了关于数学猜想的报告,我深受启发。原来数学不仅仅是做题,还能通过猜想去发现新的规律。讲座中提到的费马猜想等故事,让我觉得数学充满了神秘与挑战。我明白了猜想是数学发现的起点,它能激发我们的好奇心和探索欲。今后,我不会再局限于课本知识,而是主动去观察、思考,尝试提出自己的猜想,勇敢地去探索数学的未知领域。

同学感言2

这次报告让我认识到猜想对数学思维的重要性。猜想需要我们仔细观察、分析,从已知条件中寻找线索,然后大胆地提出假设。这个过程锻炼了我的观察力、分析力和创造力。我学会了不能只满足于“是什么”,更要思考“为什么”和“还有什么可能”。比如在几何题中,我不会再只是机械地套公式,而是会尝试从图形的不同角度去猜想新的性质,再通过证明来验证。这让我在解题时思路更开阔,思维更灵活。

同学感言3

听完报告,我明白了猜想不是凭空想象,而是需要严谨的验证。很多伟大的猜想,像哥德巴赫猜想,历经几百年仍未完全解决,但数学家们从未放弃。这让我懂得做数学要有持之以恒的精神。同时,我也学会了验证猜想的方法,不能只凭直觉,要通过举例、推理等多种方式去检验。即使猜想被推翻,也是有价值的,它能让我们更接近真理。以后我会在学习中多提出猜想,然后努力去验证,不轻易放弃,培养自己严谨的科学态度。

12.png

南开中学党委副书记、校长肖力在报告结束后表示:“席南华院士的报告不仅为学生带来了数学知识的盛宴,更激发了他们对数学的热爱和探索精神。希望未来能有更多这样的学术活动,让我们的学生能够接触到前沿的科学知识,培养他们的创新思维和科学素养。”

在美妙的春日周末,南开中学师生在席南华的引领下,开启了一场数学猜想的奇妙之旅。这场报告不仅让他们感受到了数学的魅力,更让他们明白了,数学猜想是数学发展的重要推动力,而每一个热爱数学的人都有可能成为推动这一进程的一份子。