“数学剑客”宗传明：给亚里士多德纠错
“数学剑客”宗传明：给亚里士多德纠错
23年专注古老数学难题，“幸运女神”终降临
1900年8月8日，世界著名数学家希尔伯特在巴黎第二届国际数学家大会上发表演讲，提出了20世纪数学家应当努力解决的23个数学问题。这些问题后来被认为是20世纪数学的制高点。
当时提出的第18个问题十分有趣，它在要求论证亚里士多德判断错误的同时，还引入了天文学家开普勒关于堆球的疑问，也就是说，船甲板上的炮弹怎样堆放才 可以使球之间的缝隙总量最小？进而衍生各种问题：在一只大箱子里装同样的小球，其最大密度是多少；在一个球周围排放与它同样的球，最多能有多少个与它接 触，等等……
问题的叠加形成了希尔伯特的第18问题：确定一个给定几何体（例如球或者正四面体）的最大堆积（或定向堆积）密度。
跻身20世纪数学制高点的难题，同样更是2000多年未曾彻底揭开的谜题，其论证过程注定艰难而复杂，但宗传明却二十多年始终抱定目标要攻坚这一难题。 不仅因为数的几何学科有着重要的应用意义，比如密码理论、晶体结构理论、计算机技术等，更在于这位数学家心里长久埋藏的一份坚持。
北京大学数学科学学院教授宗传明 资料图
“我觉得数学家要有点志气，不能光挑一些小问题研究，打一枪换一个地方。”宗传明说，“好的数学家都希望能在历史上留下点什么，他们关心的是100年后别人如何评价自己。同时，科学也会让民族有光。如果牛顿、爱因斯坦都是中国人，想必现在我们的腰杆会挺得更直。”
“令许多杰出数学家竞折腰”是希尔伯特第18问题的一大特点。宗传明1991年决定将这个问题作为长远研究目标，开始集中投入精力研究后，他几乎每天都 在思考，并动手做了许多几何模型，寻求创新思路。可6年过去了，宗传明能够取得的实质进展始终很少，而更大的压力却在迅速逼近。
2006年，美国普林斯顿大学与密歇根大学的两组科学家借助计算机对正四面体的堆积密度展开竞赛式研究。材料学家也开始认识到，基本单元为正四面体的纳米材料可能具有十分特殊的物理性质，其有望在应用领域大展拳脚。
竞争的激烈只能说明这个问题究竟有多重要。那时的宗传明谢绝了国际、国内的所有邀请并辞掉一些行政事务，开始更加专注地研究希尔伯特第18问题。
经历过无数次的失败后，2012年8月，宗传明发现了一个巧妙的方法，证明出正四面体的最大平移堆积密度介于0.367346……和0.384061……之间——这成为了人们对这一问题所取得的第一个上界，是名符其实的重大突破。
此后，经历了长达一年半的严苛审稿，宗传明的一篇长达61页的研究论文，于2014年上半年在纯数学领域权威杂志《数学进展》成功发表。
一直关注该领域的欧美同行盛赞这是一项辉煌的工作。德国著名数学家汉克评价称：“必须承认，我被其中异常复杂的运算和构造吓坏了——非常让人敬佩！”