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2022-09-012022年阿貝爾獎 連結「拓樸、幾何、動態系統」的先驅者-蘇利文 633 期

Author 作者 高連庸/臺灣訓練,美國養成的數學家。現今是流浪美國的喬治華聖頓大學助理教授,研究專長為幾何與動態系統。

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• 蘇利文在拓樸、幾何、動態系統中均有傑出貢獻。他對其他數學家或年輕學生都相當慷慨,在後輩眼中是親切且能無負擔討論的學者。
• 蘇文利關心的複動態系統,是指在黎曼球面上的自映射函數所衍生的動態系統;雙曲幾何則是觀察物體在雙曲度量下的形狀、特徵。
• 1985 年,蘇利文提出複動態系統與雙曲幾何這兩個不同領域中,有很多定理與量值都能被一種對應關係連接,被稱為蘇利文字典對應關係。

今(2022)年的阿貝爾獎(Abel Prize)頒發給美國數學家蘇利文(Dennis Sullivan),以表揚他在拓樸、幾何、動態系統中的傑出貢獻。蘇利文的研究面向很廣,涵蓋了數學界中的好幾個領域。若從知名數學物理學家戴森(Freeman Dyson)的觀點來說,蘇利文兼具了如鳥一般能縱橫學科的觀點,也具備如蛙一般能熟稔各領域精髓的視野〔註〕。他用如鳥一般的寬廣視野,串連並互相類比雙曲幾何與複動態系統這兩個不同的數學領域,提出所謂的「蘇利文字典對應關係」(Sullivan’s dictionary)。此外,他更如蛙一般深耕於拓樸與動態系統等領域,解決了好幾個重要問題,比如他提出了在拓樸中的「有理同倫理論」(rational homotopy theory)與證明了複動態系統中的「無漫遊域定理」(no-wandering domain theorem)等。蘇利文在數學界中的貢獻既廣且深,絕非短短一篇文章所能描述。在簡單介紹蘇利文的經歷後,本文會由幾何與動態系統的觀點讓讀者能了解蘇利文的一些研究,尤其是蘇利文字典對應關係。

註:出自於戴森2009 年發表的一篇文章〈鳥與蛙〉(Birds and Frogs),內文主要討論兩種不同數學家的特質。

性格追根究柢、為人親切的蘇利文

蘇利文生於1941 年2 月12 日,於1963 年取得美國萊斯大學(Rice University)數學系學士學位,並在1966 年得到美國普林斯頓大學(Princeton University)數學博士學位。蘇利文很早成名,在指導教授美國數學家布勞德(William Browder)的教導下,他的博士論文提出了一個關於分類流形(manifolds)〔註〕的新方法。他畢業後陸續待過許多間學校,其中在麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)任教時,有一份未發表的手稿引發討論、廣為流傳,對代數拓樸中的流形分類問題影響極深。此份手稿後來也在2006年由MIT 正式出版,如今已經成為代數拓樸中分類流形方法中的專書之一。1973 年,蘇利文進入法國高等科學研究院(Institut des Hautes Études Scientifiques, IHES)展開了在法國25 年的研究生涯。因為他傑出的研究,蘇利文於1974 年受邀至國際數學家大會(International Congress of Mathematicians , ICM)上演講,這在數學界中是極高的榮譽。 在1981 年,蘇利文同時接受了紐約城市大學(City University of New York, CUNY)的職位,最後於1997 年離開法國,加入美國石溪大學(Stony Brook University)直到今日。

2022 年阿貝爾獎得主蘇利文(Gleuschk, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons)

 

蘇利文的個性追根究柢,從他在IHES 和CUNY設置的蘇利文討論班就可以略知一二。正如同他的研究一般,蘇利文討論班的主題並沒有設限,在討論班時蘇利文也都會坐在第一排,不斷追問演講者許多細節上的問題。在他同時受聘於IHES 與CUNY時,也常常坐飛機通勤兩邊上課並參與討論班。他對其他數學家或是年輕學生都相當慷慨,除了常常帶學生去吃飯之外,他也很樂意與他們討論數學。‥‥‥【更多內容請閱讀科學月刊第633期】