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2024.8.8
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“10点02分,科学中心109室的房门吱吱作响地打开了,11个大男孩挤了进来。一些头戴棒球帽和身穿褪色的球衣,另一些则是牛仔裤外加磨损了的便鞋。轻声聊天和揉着眼睛想把睡意赶走,慢慢地坐进自己的座位,他们只占据了这个长而窄的教室的前两排。
课程在数学系教授丹尼斯·盖慈哥利(Denis Gaitsgory) 冲进来之后立刻开始,他乱糟糟地穿着件黑色汗衫,很可能是从他的那堆宽松,皱巴巴的裤子中拿出来得。”
这是哈佛校报 "深红" (Crimson) 2006年文章“证明的重负”(Burden of Proof)的开头。这也是我第一次接触"数学55" (MATH 55)这堂颇具传奇色彩的数学课。当时就想,WOW!我要是有这么聪明的儿子就好了。
哈佛科学中心座落在哈佛大院(Yard)的正北面。它玻璃混凝土的现代建筑风格同哈佛传统的红砖青藤形成鲜明对照。有人说它的外形象一个老式的一步成像照相机 (Polaroid Camera)。今天,数学,统计和科学史等系以科学中心为家,其他系的不少学生也会到这里来上课。
去年三月重游哈佛,有机会在科学中心里听了一个讲座,题目是“2012年的社会公义同哈佛的关系”。听完之后,意尤未尽,决定去三楼去参观一下数学系。因为是周末,没看到什么人。拍了几张照片算是到此一游。
能在哈佛数学系立住脚自然都不是等闲之辈,特别是那些终身教授们,在某一领域里卓然成家。但他们似乎并没有把自己太当一回事。系里墙上有一张教授们的名册。一堆一步成像的照片钉在墙上。简单而随意,有如他们对任何数学之外的事情的态度。仔细看看,还有好几位是华裔。当然这中间中国人最熟悉的要算丘成桐教授(Shing-Tung Yau) 。
丘成桐是广东出生,1966年入读香港中文大学数学系。大学三年級時前往加州大学柏克利分校深造,22岁获得博士学位。1987年至今,任教於哈佛大學。他的工作深刻变革并极大扩展了偏微分方程在微分几何中的作用。丘成桐对中国数学的发展也起过相当的推动作用。同时,他对中国数学界的批评也曾引起过一些争议。
MATH 55
讲到哈佛数学系就不能不讲到MATH 55。如果你的孩子是USAMO (USA Math Olympiad) 或IMO (International Math Olympiad) 级别的数学极客(Geek),他多半知道MATH 55 (在这一圈子里这门课的名头是如雷贯耳)。如果他不知道,应该让他查一下,因为这门课就是为他而设计的。
Elizabeth Cook是少数上过MATH
55课的女孩。她是在高中时去过MIT的暑期研究计划,在那里从一个上过这门课的助教得知MATH 55。“是他先提起了这个题目,我的眼睛都凸了出来” 她说。“每个人都不停地说,这是有史以来最难的数学课”,Cook说,“酷呆了!我想上!”
MATH 55 的正式名称是“荣誉抽象代数”( Honors Abstract Algebra)。哈佛数学系宣称:"This is probably the most difficult undergraduate math class in the country” (这门课也许是全美国本科数学课程中最难的)。这门要命的课试图在两个学期涵盖几乎4年的数学课程。不但课程难,速度之快,功课题目量之大也很惊人。
有关MATH 55的说明
“每个星期,他们的头挤成一堆,这些学生投入30至50小时的时间做习题–证明有份量的定理,只有简单的定义引导着他们。除了黑眼眶和丢弃的草稿纸外,这也产生极其密切的友谊和同志情义。
他们用LaTeX(数学用的排版语言)来做自己的作业,一般有15 - 20页之长。再加上每星期三个小时上课和一小时的section时间,这门课基本上就是他们的全职工作。” Crimson 文章“证明的重负”继续说。哈佛学生一般同时要上4-5门课。
每年课程开始时不少学生被其名声所吸引。但很多人马上就发现这门课不是开玩笑的,赶紧逃走。以2009年为例,第一天有51个学生,第二天只剩31个,再过4天,降到24个,二个星期后还有23个,最后21个人上完第一学期。
2009年实际上是个好年头,很多年不到20人坚持下来。Crimson 记载了2006年MATH 55课程最后的人口构成:45%犹太裔,18%亚裔,100%男性。
Elizabeth Cook是2006年MATH 55课上的两个女孩之一,她也未能坚持下来。女孩子上完 MATH 55 极为罕见,但也不是没有。一旦出现,必是奇女子。理论物理学家 Lisa Randall 在1980年本科时上过MATH 55,后来她任教于MIT,普林斯顿,哈佛。2007年,美国出产的第一位女子国际奥数金牌得主,华裔女孩 Sherry Gong 在MATH 55课上在所有的作业,测试,考试中均得满分,震惊哈佛 (记住这个女孩的名字,以后一定会有成就的)。
比尔·盖茨在哈佛的日子
各位看官也许要问,有必要把本科的数学课搞的这么难吗?实际上并无必要。但这门课是针对真正的数学天才的,他们非常有竞争性,愿意把所有的时间都花在数学上。对他们来说,MATH 55 是一个加速器。当他们一年以后从这个残酷的魔鬼训练营出来时,他们不再是同一个人了。
MATH 55 除了产生数量众多的教授之外还出了一些非学术的有名人物,有一位名叫威廉·亨利·盖茨,别人通常称他: 比尔·盖茨。对了,就是那个比尔·盖茨。
很多人知道比尔·盖茨辍学去开公司(微软)。可不知什么原因,宣扬新读书无用论的人喜欢用他做例子:看看人家比尔·盖茨不上大学,照样是亿万富翁。其实盖茨不但是优秀的学生,更是数学和计算机天才。
比尔·盖茨考进哈佛时SAT是1590(满分是1600),别忘这是1970年代,在SAT补习大行其道之前。他原本打算学法律,第一年却上了MATH
55。上的怎样?他在哈佛的朋友詹姆斯·塞特纳,现在康奈尔大学的物理学教授,回忆起他与盖茨一起上MATH
55的日子:学习直到早晨两点或三点,吃比萨,玩桌上足球或视频游戏。
“我在哈佛唯一的一次彻夜不眠是同比尔一起”,塞特纳津津有味地回忆道,“我们整个晚上都在一台老式计算机上打Pong游戏和计算机象棋”。
2004年时代周刊记者问盖茨在大学时有没有发现有人比他更聪明,盖茨回答到:“那当然,我对这很有体会,呃,我上过MATH 55,课堂上每一个人的SAT都是800分,AP都是5分,这是一个极佳的经验“。
MATH 55 只是个开头。比尔·盖茨在计算机算法方面的才华也有所展露。他大二时上过一门组合数学 (Combinatorial Mathematics) 课。教授在课堂上出了一道题:如果有 N 个大小不一的煎饼,需要最少翻多少次能保证把N个煎饼从小到大排成序。
在当时这道题的最好的算法需要 2*N 步。几天以后,盖茨走进教授的办公室,说他找到了一种新的算法,只需要 5/3 * N (five-thirds N algorithm)。比尔·盖茨在完成了数学证明之后写了一篇论文“前缀逆转排序的边界问题”(Bounds for Sorting by Prefixed Reversal)。论文于1979年发表在《离散数学》杂志上。在以后的30年时间,盖茨的算法一直是煎饼排序法 (Pancake Sorting) 的最好方法。
他的人生道路似乎定好了。以优异成绩毕业,成为一名教授或学者。但命运却另有安排。1975年10月(大三的时候),比尔·盖茨从哈佛休学,同合伙人Paul Allen创办了微软公司。他那篇论文由此而成为绝响。
白露为霜注:今年的MATH 55 由华裔数学家萧荫堂(Yum-Tong Siu )执教。他本科毕业于香港大学,后又获得普林斯顿的数学博士。在哈佛任教多年。MATH 55教室也从科学中心的109室改为511室。
白露为霜注:数学很好吗?试一试MATH55的作业 http://isites.harvard.edu/fs/docs/icb.topic92739.files/ps9.pdf
科学中心外景
科学中心的餐厅
TOPOLOGY雕像
比尔•盖茨也曾年轻过
芭比说:Math isn’t hard; it’s just boring
随笔: 不是较真,说的是芭比的感觉,也是我自己的感觉。
世家金粉: 就是hard 到完全不懂没办法懂的程度的理解力就是boring了!
你没看出这幅画是幽默的讽刺?对这个Math 55我自己就是到了不懂到boring 程度!中国话“天书” 就是 ...
世家金粉: 就是hard 到完全不懂没办法懂的程度的理解力就是boring了!
你没看出这幅画是幽默的讽刺?
随笔: 随笔的感觉: Math isn't boring, it's really hard.
世家金粉: “芭比说:Math isn’t hard; it’s just boring”
I think so!