26 7 月 2026

於鄧從最小的部分預測整體的行為

於鄧從最小的部分預測整體的行為

與大多數數學家所做的工作不同,37 歲的芝加哥大學數學教授、今年菲爾茲獎得主之一鄧宇的研究直接探討了宇宙如何運作,該獎項旨在表彰 40 歲以下的數學家。

物理方程式通常分為兩類之一。

一些方程,例如牛頓第二運動定律,描述了單一粒子的行為;一個例子是撞球相互彈跳。但不可能計算數十億或數萬億粒子的精確相互作用。

其他方程式提供了粒子集體行為的統計近似值。

1900 年,德國數學家戴維·希爾伯特 (David Hilbert) 提出了他認為該領域尚未解決的最大問題。第 6 條內容廣泛而模糊:從最簡單的公理推導出物理定律。

也就是說,如何根據單一粒子的運動來計算、分解整體的統​​計行為?希爾伯特博士舉了一個具體的例子:氣體。

數學家成功證明了他們如何透過一系列邏輯和計算,從基本運動定律推導出描述粒子密度變化的玻爾茲曼方程式。推導僅在極短的時間內有效,因此這是一個開始,但還不夠。

在中國深圳長大的鄧博士說,他在學生時代就開始對偏微分方程產生興趣。他在北京大學開始學習,然後轉到麻省理工學院,並獲得數學學士學位。

但他把偏微分方程放在一邊,因為他認為沒有足夠的數學工具來利用它們來取得進展。他說,他在 2018 年左右又回到了這個話題。

2021年,鄧博士和密西根大學數學家Zaher Hani設計了動力學波動方程式的完整推導,該方程式描述了湍流等現象。

然後他繼續研究玻爾茲曼方程式。鄧博士說:“這確實與我們過去幾年用波動湍流理論所做的事情進行了類比。” “這是一個重大的懸而未決的問題。”

鄧博士、哈尼博士和另一位數學家小馬想出瞭如何將大的複雜問題分解成更小、更易於管理的部分。 2024 年,他們發布了從牛頓運動定律推導出玻爾茲曼方程式的解。

在去年的一篇後續論文中,他們聲稱已經解決了希爾伯特的第六個問題,至少對玻爾茲曼方程式來說是如此。

“我非常高興,”鄧博士談到菲爾茲獎時說道,“不僅為我自己,也因為我所代表的領域正在獲得顯著的認可。”

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