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数学家约翰•霍顿•康威(John Horton Conway)去世,享年82岁。康威是一位“神奇的天才”,以发明“生命游戏”而闻名

4月11日,著名数学家约翰·霍顿·康威(John Horton Conway)在新泽西州的新不伦瑞克(New Brunswick)去世,享年94岁。他已经82岁了。

康威对数学以外的学科有着无限的好奇心和热情,在普林斯顿数学大楼的走廊里,在拿骚街的小世界咖啡馆里,他是一个深受喜爱的人物。在那里,他与学生、教师和数学爱好者有着同样的兴趣。

康威于1987年加入该学院,曾任约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)应用和计算数学教授,2013年转为名誉教授。

John Conway in front of a blackboard

约翰·康威

“约翰·康威是一个了不起的数学家游戏向导,博学的,讲故事的人在他所遇到的每个人都留下了不可磨灭的印记——同事、学生和超越,激发大众的想象力就像他解开一些最深的数学奥秘,“伊戈尔Rodnianski说,教授数学和数学部门的主席。他的科学原创性和深刻的思考,完美地补充了他孩童般的好奇心。这对我们和整个数学世界来说都是一个巨大的损失。”

在他漫长的职业生涯中,康威在群论、数论、代数、几何拓扑、理论物理、组合博弈论和几何等领域对数学做出了重大贡献。

“他就像一只蝴蝶,从一件事飞到另一件事,总是带着神奇的特质飞向结果,”数学名誉教授西蒙·柯晨(Simon Kochen)说。

Kochen接着说,Conway是一个“神奇的天才”,他的定义是一个不仅比大多数人聪明,而且思维以高度发达和深不可测的方式运作的人。这个词是已故数学家马克·卡克创造的,用来形容物理学家理查德·费曼。

康威最著名的成就之一是《生命的游戏》(the Game of Life),这是他在20世纪70年代构想出来的,用来描述生命是如何从最初的状态演化而来的。这一概念是建立在20世纪40年代早期计算的先驱约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)的思想基础上的。康威的游戏涉及到一个二维网格,其中每个正方形细胞根据一组规则与相邻的细胞相互作用。随着时间的推移,这些简单的交互作用产生了复杂性。

这个游戏是在1970年10月的《科学美国人》的数学游戏专栏中推出的,它的创始人,已故的马丁·加德纳是康威的朋友。康威通过发明大量的游戏和谜题来保持他对“休闲数学”的兴趣。在普林斯顿,他经常在口袋里放一些道具,比如绳子、硬币、纸牌、骰子、模型,有时还会放一个弹簧玩具,用来吸引和娱乐学生和其他人。

曼苏尔·巴尔加瓦(Manjul Bhargava)是康威在普林斯顿大学(Princeton)读研究生的第一年得到他的建议的,他现在是普林斯顿大学1983届的数学教授布兰登·弗雷德(Brandon Fradd)。

巴尔加瓦说:“我很快就了解到,对他来说,玩游戏和学习数学是紧密交织在一起的活动,即使不是完全一样的活动。”“他的态度与我的想法产生了共鸣,肯定了我对数学的看法,尽管他的态度远远超出了我对普林斯顿数学教授的预期,我很喜欢这种态度。”

据他的老朋友、合作者、达特茅斯学院(Dartmouth College)数学教授彼得·多伊尔(Peter Doyle)说,康威的天才导致了许多发现和成就,这些发现和成就比生命游戏更深刻、更基础。“人们总是把康威描述成生活游戏的发明者,”多伊尔说。“这就像说鲍勃·迪伦是《飘在风中》的作者一样。”

根据Kochen的说法,康威自己最自豪的成就是他发明了一种新的数字系统,一种超现实的数字。这种连续的数字不仅包括整数、分数、无理数等实数,也包括无穷小和无穷大。

后来,康威在2004年与Kochen一起发展并证明了自由意志定理,用以解释量子力学原理。量子力学是物理学的一个分支,支配着原子和其他基本粒子的行为。它指出,如果实验者可以自由地选择在一个特定的实验中测量什么,那么基本粒子也可以自由地选择它们的自旋,以使测量符合物理定律。

自由意志定理因其含义而受到关注,即如果人类拥有自由意志,那么基本粒子——如原子和电子——也拥有自由意志。

康威的众多荣誉包括伦敦数学学会的伯威克奖和波利亚奖,西北大学的Nemmers数学奖,和美国数学学会的勒罗伊·p·斯蒂尔数学博览会奖。康威是伦敦皇家学会和美国艺术与科学学会的会员。

康威1937年12月26日出生于英国利物浦。他1959年在剑桥大学获得学士学位,1964年在同一所大学获得博士学位。他来普林斯顿之前一直是剑桥的教员。

休格斯-罗杰斯数学教授、前系主任大卫·加贝说:“约翰·康威是系里深受爱戴的一名教员,他总是很友好,愿意和任何人聊天。人们会从很远的地方来和他说话。”

加贝补充说,康威平常的办公室里堆满了书和五颜六色的玩具模型,这些模型是用纸和木头做成的,用来说明数学概念,所以他通常会坐在Fine Hall公共休息室对面的一个角落里。在那里,康威会与学生和同事交谈,或者在旁边的黑板上全神贯注地写作,或者用笔和纸。

普林斯顿大学(Princeton)的尤金·希金斯(Eugene Higgins)数学教授彼得·萨尔纳克(Peter Sarnak)回忆起那些日子。

萨尔纳克说:“约翰天性外向,喜欢成为数学讨论的中心,他喜欢当场思考和创造。”为此,他放弃了普林斯顿数学系的常规办公室,搬进了一间宽敞的公共休息室,在那里,人们总能发现他在谈论最新的(往往是他的)数学发展或发明。在很少有数学新闻的日子里,他会挑战别人的数学游戏或难题,现在我想起来了,我想不起他没有赢过的任何例子。

“数学世界失去了一位非常特殊的人,但我们因他所给予我们的一切而更加富有。”

康威在数学的许多领域都取得了巨大的进步。在群论方面,他致力于有限单群的分类,发现了Conway群,并于1986年出版了《有限群图集》。1979年,他与西蒙·诺顿在剑桥大学合作,提出了一个名为“怪异的月光”的复杂猜想。他还研究了高维的晶格,1988年与贝尔实验室的尼尔·斯隆合著了《球体封装、晶格和群》。

在数论中,康威在研究生时就证明了剑桥大学的爱德华·沃林的猜想:每个整数都可以写成37个数的和,每个数的5次方。1993年在普林斯顿大学,他和他以前的学生William Schneeberger一起证明了,如果一个带整数矩阵的正定二次型积分形式代表了15以内的所有正整数,那么它就代表了所有正整数。

在研究四元数的过程中,他发明了代数中的伊科赛斯体系。他写过几本书和专著,包括2003年与前学生德里克·史密斯合著的《关于四元数和八元数》(On Quaternions and Octonions),现在是拉斐特学院(Lafayette College)的教授,1997年与前学生弗朗西斯·冯合著的《感性(二次)形式》(the () Form),以及1971年出版的《常规代数和有限机器》(Regular Algebra and Finite Machines)。

在几何拓扑中,康威对纽结理论做出了贡献,并提出了一个变种,现在称为亚历山大-康威多项式。他进一步发展了tangle理论,发明了一套图表结的符号系统,现在被称为Conway符号,同时完成了多达10个结表。

“他确实是一个毫不夸张的天才,绝对是,”退休数学教授、前系主任约瑟夫·科恩(Joseph Kohn)说。“他知道很多事情,对数学和科学的各个方面都很感兴趣。他是一位热情的老师;他喜欢分享他的知识和讨论事情。他很爱玩,总是准备玩游戏,很多游戏都是他自己发明的。”

Kohn说有一次Conway准备做一个大型的公开演讲,在去演讲的路上,他问他的同伴他应该讲什么话题。在车上决定了主题之后,康威没有做任何额外的准备就成功地进行了演讲。

几个认识康威的人评论说,他既风趣又懂得深奥的知识。

加贝说:“有一次他跟我握手,告诉我离拿破仑只有四次握手的距离了,锁链就是我、约翰·康威、伯特兰·罗素、约翰·罗素勋爵和拿破仑。”

1996年,康威的妻子戴安娜在普林斯顿威瑟斯彭街的一家咖啡店里第一次见到了康威,当时他们都是早上的常客。两人发现他们都喜欢游戏,并成为了朋友。当时,戴安娜在大学书店工作,虽然不是数学家,但她喜欢数学,后来成为了一名会计。他们于2001年结婚。

“约翰是我见过的最迷人的人,”戴安娜·康威说。“他不仅对数学感兴趣,他对一切都感兴趣。”

戴安娜•康威(Diana Conway)描述了约翰•康威(John Conway)愿意与任何对数学感兴趣的人交谈,无论是另一位大学教授,还是拥有有趣理论或发现的业余爱好者。

“总是有奇怪的人物出现在我们家里,和我们一起吃晚饭,或者和约翰一起坐在后院,”戴安娜·康威说。“他会收到一桶又一桶的球迷来信。”

康威对教学的热情不仅扩展到大学本科生,还扩展到全国各地大学夏季举办的地区数学夏令营的高中生和中学生。戴安娜和他们的小儿子加雷思将陪伴他。

戴安娜·康威和儿子加雷斯·康威在世。他与第二任妻子拉里萨(Larissa)所生的儿子亚历克斯(Alex)和奥利弗(Oliver)也幸存了下来;以及他第一任妻子艾琳所生的女儿苏珊、罗斯、埃琳娜和安妮-路易斯。他还有三个孙子和几个曾孙。

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