本报记者 谢诗涵

宇宙之大，粒子之微，混沌星云，人体结构，大自然无处不存在着数学之美。日前，国际著名数学大师、中国科学院外籍院士丘成桐教授走进东南大学，为师生们带来一场“定制版”学术讲座。

1956年，著名物理学家吴健雄领导一个小组在极低温下用强磁场把钴-60原子核自旋方向极化，来观察钴-60原子核β-衰变放出的电子的出射方向。她的小组发现大多数电子的出射方向都和钴-60原子核的自旋方向相反，因而证实了弱相互作用中的宇称不守恒。“吴健雄先生的工作主要是从实验上观察大自然，尤其是β-衰变产生的种种现象。这是西方文艺复兴与古希腊的一个重要科学方法。”丘成桐介绍，通过观察天象、通过能够控制的实验来寻找显示大自然真实的数据，确是现代科学的第一步。但如何在大量的观察结果和数据中找到重点来解释我们见到的现象，是唯象物理学家的重点工作。一般来说，某个新现象产生后，一大批学者开始建立种种模型，仿真我们看到的事物。“模型当然可以建立，但是往往太多，大部分都经不起时间的考验。假如新模型在经过长时间考验的理论面前站不住脚，这个模型大致上是有问题的。”

“无论是多么漂亮的理论，它的内在结构必须要相容，不能够产生矛盾，否则解释不了自然界的现象。”丘成桐认为，物理学和工程学的理论都是由数学来表达的，物理学家和工程学家往往凭直觉来运用数学工具，希望见到他们的理论很快可以得到应用，但在很多细节上，他们没有注意到数学的微妙变化比想象的更为复杂，这就会导致他们开始时以为的完美理论，在深入探讨后可能破绽百出。“一般来说，物理学家和工程学家希望见到他们的理论很快可以得到应用，会跳跃式地冒进，不会注意到他们推论的严格性；而数学家的严谨态度对科学理论和模型却是大有帮助，在众多可能的模型中，只有数学兼容的模型才能够保留下来。”

“素数、虚数、几何图形、基本波、漂亮的组合，谁说这些不是大自然的一部分？我们对这些听起来比较抽象的观念愈来愈了解，愈来愈知道它们无处不在！”在丘成桐看来，简洁而漂亮的数学，就是大自然展示给人类它最优美的部分。“人类的文明确实是不停地在跳跃。可惜的是，有人因此而极度骄傲。他们忘记了我们文明的每一次跳跃，都溯源于我们对大自然的观察多了一层深入的了解。任何民族如果选择不去观察大自然，总会落后于别的民族。”