“夠數(shù)學家們忙上五百年”—橫遭冷遇的青年數(shù)學家阿貝爾
（轉(zhuǎn)自中國數(shù)學在線）
翻開近世數(shù)學的教科書和專門著作，阿貝爾這個名字是屢見不鮮的：阿貝爾積分、阿貝爾函數(shù)、阿貝爾積分方程、阿貝爾群、阿貝爾級數(shù)、阿貝爾部分和公式、阿貝爾基本定理、阿貝爾極限定理、阿貝爾可和性，等等。很少幾個數(shù)學家能使自己的名字同近世數(shù)學中這么多的概念和定理聯(lián)系在一起。然而這位卓越的數(shù)學家卻是一個命途多舛的早夭者，只活了短短的27年。尤其可悲的是，在他生前，社會并沒有給他的才能和成果以公正的承認。
尼耳期．亨利克．阿貝爾（N.H.Abel，1802－1829）1802年8月出生于挪威的一個農(nóng)村。他很早變顯示了數(shù)學方面的才華。16歲那年，他遇到了一個能賞識其才能的老師霍姆伯（Holmboe）介紹他閱讀牛頓、歐拉、拉格朗日、高斯的著作。大師們不同凡響的創(chuàng)造性方法和成果，一下子開闊了阿貝爾的視野，把他的精神提升到一個嶄新的境界，他很快被推進到當時數(shù)學研究的前沿陣地。后來他感慨地在筆記中寫下這樣的話：“要想在數(shù)學上取得進展，就應該閱讀大師的而不是他們的門徒的著作”。
1821年，由于霍姆伯和另幾位好友的慷慨資助，阿貝爾才得進入奧斯陸大學學習。兩年以后，在一本不出名的雜志上他發(fā)表了第一篇研究論文，其內(nèi)容是用積分方程解古典的等時線問題。這篇論文表明他是第一個直接應用并解出積分方程的人。接著他研究一般五次方程問題。開始，他曾錯誤地認為自己得到了一個解。霍姆伯建議他寄給丹麥的一位著名數(shù)學去審閱，幸虧審閱者在打算認真檢查以前，要求提供進一步的細節(jié)，這使阿貝爾有可能自己來發(fā)現(xiàn)并修正錯誤。這次失敗給了他非常有益的啟發(fā)，他開始懷疑，一般五次方程究竟是否可解？問題的轉(zhuǎn)換開拓了新的探索方向，他終于成功地證明了要像較低次方程那樣用根式解一般五次方程是不可能的。
這個青年人的數(shù)學思想已經(jīng)遠遠超越了挪威國界，他需要與有同等智力的人交流思想和經(jīng)驗。由于阿貝爾的教授們和朋友們強烈地意識到了這一點，他們決定說服學校當局向政府申請一筆公費，以便他能作一次到歐洲大陸的數(shù)學旅行。經(jīng)過例行的繁文縟節(jié)的手續(xù)和耽擱延宕后，阿貝爾終于在1825年8月獲得公費，開始其歷時兩年的大陸之行。
躊躇滿志的阿貝爾自費印刷了證明五次方程不可解的論文，把它作為自己晉謁大陸大數(shù)學家們，特別是高斯，的科學護照。他相信高斯將能認識他工作的價值而超出常規(guī)地接見。但看來高斯并未重視這篇論文，因為人們在高斯死后的遺物中發(fā)現(xiàn)阿貝爾寄給他的小冊子還沒有裁開。
柏林是阿貝爾旅行的第一站。他在那里滯留了將近一年時間。雖然等候高斯召見的期望終于落空，這一年卻是他一生中最幸運、成果最豐碩的時期。在柏林，阿貝爾遇到并熟識了他的第二個伯樂——克雷勒（Crelle）?？死桌帐且粋€鐵路工程師，一個熱心數(shù)學的業(yè)余愛好者，他以自己所創(chuàng)辦的世界上最早專門發(fā)表創(chuàng)造性數(shù)學研究論文的斯刊《純粹和應用數(shù)學雜志》而在數(shù)學史上占有一席之地，后來人平習慣稱這本期刊為“克雷勒雜志”。與該刊的名稱所標榜的宗旨不同，實際上它上面根本沒有應用教學的論文，所以有人又戲稱它為“純粹非應用數(shù)學雜志”。阿貝爾是促成克雷勒將辦刊擬議付諸實施的一個人。初次見面，兩個人就彼此留下了良好而深刻的印象。阿貝爾說他拜讀過克雷勒的所有數(shù)學論文，并且說他發(fā)現(xiàn)在這些論文中有一些錯誤?？死桌盏姆浅Ｖt虛，他已經(jīng)意識到眼前這位臉帶稚氣的年輕人具有非凡的數(shù)學天才。他翻閱了阿貝爾贈送的論五次方程的小冊子，坦率地承認看不懂。但此時他已決定立即實行擬議中的辦刊計劃，并將阿貝爾的論文載入第一期。于是阿貝爾的研究論文，克雷勒雜志才能逐漸提高聲譽和擴大影響。
阿貝爾一生最重要的工作——關(guān)于橢圓函數(shù)理論的廣泛研究就完成在這一時期。相
反，過去橫遭冷遇，歷經(jīng)艱難，長期得不到公正評價的，也就是這一工作?，F(xiàn)在公認，在被稱為“函數(shù)論世紀”的19世紀的前半葉，阿貝爾的工作[后來還有雅可比（K.G.Jacobi，1804－1851）發(fā)展了這一理論]，是函數(shù)論的兩個最高成果之一。
橢圓函數(shù)是從橢圓積分來的。早在18世紀，從研究物理、天文、幾何學的許多問題中經(jīng)常導出一些不能用初等函數(shù)表示的積分，這些積分與計算橢圓弧長的積分往往具有某種形式上的共同性，橢圓積分就是如此得名的。19世紀初，橢圓積分方面的權(quán)威是法國科學院的耆宿、德高望重的勒讓得（A.M.Legen-dre，1752－1833）。他研究這個題材長達40年之久，他從前輩工作中引出許多新的推斷，組織了許多常規(guī)的數(shù)學論題，但他并沒有增進任何基本思想，他把這項研究引到了“山重水復疑無路”的境地。也正是阿貝爾，使勒讓得在這方面所研究的一切黯然失色，開拓了“柳暗花明”的前途。
關(guān)鍵來自一個簡單的類比。微積分中有一條眾所周知的公式上式左邊那個不定積分的反函數(shù)就是三角函數(shù)。不難看出，橢圓積分與上述不定積分具有某種形式的對應性，因此，如果考慮橢圓積分的反函數(shù)，則它就應與三角函數(shù)也具有某種形式的對應性。既然研究三角函數(shù)要比表示為不定積分的反三角函數(shù)容易得多，那么對應地研究橢圓積分的反函數(shù)（后來就稱為橢圓函數(shù)）不也應該比橢圓積分本身容易得多嗎？
“倒過來”，這一思想非常優(yōu)美，也的確非常簡單、平凡。但勒讓得苦苦思索40年，卻從來沒有想到過它?？茖W史上并不乏這樣的例證“優(yōu)美、簡單、深刻、富有成果的思想，需要的并不是知識和經(jīng)驗的單純積累，不是深思熟慮的推理，不是對研究題材的反復咀嚼，需要的是一種能夠穿透一切障礙深入問題根柢的非凡的洞察力，這大概就是人們所說的天才吧。“倒過來”的想法像閃電一樣照徹了這一題材的奧秘，憑借這一思想，阿貝爾高屋建瓴，勢如破竹地推進他的研究。他得出了橢圓函數(shù)的基本性質(zhì)，找到了與三角函數(shù)中的π有相似作用的常數(shù)K，證明了橢圓函數(shù)的周期性。他建立了橢圓函數(shù)的加法定理，借助于這一定理，又將橢圓函數(shù)拓廣到整個復域，并因而發(fā)現(xiàn)這些函數(shù)是雙周期的，這是別開生面的新發(fā)現(xiàn)；他進一步提出一種更普遍更困難類型的積分——阿貝爾積分，并獲得了這方面的一個關(guān)鍵性定理，即著名的阿貝爾基本定理，它是橢圓積分加法定理的一個很寬的推廣。至于阿貝爾積分的反演——阿貝爾函數(shù)，則是不久后由黎曼（B.Riemann，1826－1866）首先提出并加以深入研究的。事實上，阿貝爾發(fā)現(xiàn)了一片廣袤的沃土，他個人不可能在短時間內(nèi)把這片沃土全部開墾完畢，用埃爾米特（Hermite）的話來說，阿貝爾留下的后繼工作，“夠數(shù)學家們忙上五百年”。阿貝爾把這些豐富的成果整理成一長篇論文《論一類極廣泛的超越函數(shù)的一般性質(zhì)》。此時他已經(jīng)把高斯置諸腦后，放棄了訪問哥延根的打算，而把希望寄托在法國的數(shù)學家身上。他婉辭了克雷勒勸其定居柏林的建議后，便啟程前往巴黎。在這世界最繁華的大都會里， 薈萃著像柯西（A.L.Cauchy，1789－1857）、勒讓得、拉普拉斯P.S.LapLace，1749－1827）、傅立葉（I.Fourier，1768－1830）、泊松（S.D.Poisson，1781－1840）這樣一些久負盛名的數(shù)字巨擘，阿貝爾相信他將在那里找到知音。
1826年7月，阿貝爾抵達巴黎。他見到了那里所有出名的數(shù)學家，他們?nèi)急虮蛴卸Y地接待他，然而卻沒有一個人愿意仔細傾聽他談論自己的工作。在這些社會名流的高貴天平上，這個外表靦腆、衣著寒酸、來自僻遠落后國家的年輕人能有多少份量呢？阿貝爾在寫給霍姆伯談巴黎觀感的信中說道：“法國人對陌生的來訪者比德國人要世故得多。你想和他們親密無間簡直是難上加難，老實說我現(xiàn)在也根本不奢望能有些榮耀。到頭來，任何一個開拓者要想在此間引起重視，都得遇到巨大的障礙。盡管阿貝爾非常自信，但對這一工作能否得到合理評價已經(jīng)深有疑慮了。他通過正常渠道將論文提交法國科學院。科學院秘書傅立葉讀了論文的引言，然后委托勒讓得和柯西負責審查?？挛靼迅寮Щ丶抑?，究竟放在什么地方，竟記不起來了。直到兩年以后阿貝爾已經(jīng)去世，失蹤的論文原稿才重新找到，而論文的正式發(fā)表，則遷延了12年之久。
從滿懷希望到漸生疑慮終至完全失望，阿貝爾在巴黎空等了將近一年。他寄居的那家房東又特別吝嗇刻薄，每天只供給他兩頓飯，卻收取昂貴的租金。一天他感到身體很不舒暢，經(jīng)醫(yī)生檢查，診斷為肺病，盡管他頑強地不相信，但實情是他確已心力交瘁了。阿貝爾只好拖著病弱的身體，懷著一顆飽嘗冷遇而孤寂的心告別巴黎回國。當他重到柏林時，已經(jīng)囊空如洗。幸虧霍姆伯及時匯到一些錢，才使他能在柏林稍事休整后返回家園。
是誰該對阿貝爾的厄運負責呢？人們很自然會想起審評阿貝爾論文的柯西、勒讓得。柯西當時38歲，正年富力強，創(chuàng)造力旺盛，忙于自己的事，顧不上別人而疏忽鑄下了大錯。勒讓得怎么樣呢？年逾古稀，功成名就，在法國科學界享有崇高的威望，他當時不可能像柯西那樣忙著搞研究，理應對培養(yǎng)、識拔年輕一代的科學人才負有更多責任。然而主要的是，阿貝爾這篇論文所處理的題材恰恰是勒讓得所熟悉的，從某種意義上來說，是他的世襲領(lǐng)地。盡管論文里包含著許多新奇、艱深的概念，但導致這些概念的基本思想?yún)s是簡單的。一個外行也許沒有能力欣賞這種簡單思想的優(yōu)美性和深刻性，但勒讓得對所論問題卻決非外行，他自己思者過幾十年，深知在舊有基本思想框架內(nèi)，知識業(yè)已達到飽和狀態(tài)，要獲取新的知識，除非打破框架，引進新的基本思想。對他來說，其實根本無須仔細閱讀論文，只有稍事點撥，三言兩語說明一下基本思想，就足以起到振聾發(fā)聵的作用。但是他卻好像毫無感受，實在令人費解。事實上，阿貝爾論文的內(nèi)容，他并非一無所知，當他得知另一位青年數(shù)學家雅可比（Jacobi）也獨立做了橢圓函數(shù)理論方面相當系統(tǒng)的工作后，他曾告訴過雅可比，有一個年輕的斯堪的納維亞人已先他而專美于家了。雅可比如饑似渴地讀完阿貝爾那篇失落兩年又奇跡般出現(xiàn)的論文，不禁氣憤地寫信責問科學院：“阿貝爾先生作出了一個多么了不起的發(fā)現(xiàn)??！有誰看到過別的堪與比美的發(fā)現(xiàn)呢？然而，這項也許稱得上我們世紀最偉大的數(shù)學發(fā)現(xiàn)，兩年以前就提交給你們科學院了，卻居然沒有引起你們的注意，這究竟是怎么一回事呢”？勒讓得復信為自己提出的辯解是令人失笑的：“我們感到論文簡直無法閱讀，因為它是用幾乎白色的墨水寫的，字母拼寫得很糟糕，我們都認為應該要求作者提供一個較清楚的文本。真是掩耳盜鈴，文過飾非。”
讓我們再看看高斯。高斯一生勤勉，有許多偉大的數(shù)學發(fā)現(xiàn)，卻錯過了發(fā)現(xiàn)這個偉大數(shù)學人才的機會。科學史經(jīng)常在告誡：大凡富有創(chuàng)造性的見解，開始總是與傳統(tǒng)觀念相抵觸的。
但阿貝爾最終畢竟還是幸運的，他回挪威后一年里，歐洲大陸的數(shù)學界漸漸了解了他。繼失蹤的那篇主要論文之后，阿貝爾又寫過若干篇類似的論文，都在“克雷勒雜志”上發(fā)表了。這些論文將阿貝爾的名字傳遍歐洲所有重要的數(shù)學中心，他已成為眾所矚目的優(yōu)秀數(shù)學家之一。遺憾的是，他處境閉塞，孤陋寡聞，對此情況竟無所知。甚至連他想在自己的國家謀一個普通的大學教職也不可得。1829年1月，阿貝爾的病情惡化，他開始大口吐血，并不時陷入昏迷。他的最后日子是在一家英國人的家里度過的。因為他的未婚妻凱姆普（Kemp）是那個家庭的私人教師。阿貝爾已自知將不久于人世，這時，他唯一牽掛的是他女友凱姆普的前途，為此，他寫信給最親近的朋友基爾豪(Kiel-hau)，要求基爾豪在他死后娶凱姆普為妻。盡管基爾豪與凱姆普以前從未覿面，為了讓阿貝爾能死而瞑目，他們照他的遺愿做了。臨終的幾天，凱姆普堅持只要自己一個人照看阿貝爾，他要“獨占這最后的時刻”。1829年4月6日晨，這顆耀眼的數(shù)學新星便過早地殞落了。阿貝爾死后兩天，克雷勒的一封信寄到，告知柏林大學已決定聘請他擔任數(shù)學教授。損失是難以估計的，如果阿貝爾活到應的的壽命，他又將要做出多少新的貢獻??！
通過阿貝爾的遭遇，我們認識到，建立一個客觀而公正的科學評價體制是至關(guān)重要的?？茖W界不僅擔負著探索自然奧秘的任務，也擔負著發(fā)現(xiàn)從事這種探索的人才的任務?？茖W是人的事業(yè)，問題是要靠人去解決的?？茖W評價中的權(quán)威主義傾向卻往往有害于發(fā)現(xiàn)和栽培科學人才。科不權(quán)威意味著他在科學的某一領(lǐng)域里曾做過些先進工作，他可能是科學發(fā)現(xiàn)方面躊躇滿志的權(quán)威，卻不一定是評價、發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)科學人才的權(quán)威，尤其當科學新分支不斷涌現(xiàn)，所要評價的對象是天于連權(quán)威都陌生的新領(lǐng)域的工作時，情況更是如此。
（轉(zhuǎn)自中國數(shù)學在線）
