作者:Zeeya Merali
阿貝爾獎——被認為是數學界的“諾貝爾”獎——已授予最近從德克薩斯大學奧斯汀分校退休的約翰·泰特,以表彰他在代數數論方面的工作,代數數論是處理整數之間聯絡並位於網際網路安全核心的數學學科。
阿貝爾獎創立於2002年,由挪威國王每年頒發,獎金為100萬美元。
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“數論以一種美妙的方式將整數的微妙而奇異的性質編織在一起,”英國考文垂華威大學的數學家伊恩·斯圖爾特說。“泰特真正使自己成為數論大師。”
泰特在數論方面的工作有助於破解數學中最著名的挑戰之一:證明費馬最後定理。該定理指出,對於任何大於 2 的整數值 n,您都找不到滿足方程 a^n + b^n = c^n 的三個正整數 a、b 和 c。該定理於 1995 年由新澤西州普林斯頓大學的安德魯·懷爾斯證明,部分歸功於泰特對“橢圓曲線”(由數論中特定方程族生成的曲線)所遵循規則的研究。
斯圖爾特說:“費馬最後定理陳述起來很簡單,但卻花了 350 年才證明,使用了泰特開發的數論機制。”
長期以來,數論一直被認為是純粹數學最純粹的形式之一——因為它幾乎沒有實際意義——現在已變得對安全編碼要在網際網路上傳輸的資料至關重要。“如果你回到 20 世紀 50 年代,大多數數學家都會同意數論不是特別有用——有些人認為這是一種缺點,有些人認為這是一種優點——但後來計算機出現了,”斯圖爾特說。
程式碼之王
一種確保網際網路安全傳輸的重要方法是使用基於 200 位數字的加密金鑰,這些數字是兩個素數的乘積。斯圖爾特說,由於泰特在數論方面的發展,演算法可以輕鬆生成此類數字用於編碼目的。然而,沒有演算法可以執行反向操作——計算出 200 位數字的組成素數——這使得駭客不可能破解程式碼。“嘗試用紙和筆——甚至用計算機程式——找到一個 200 位數字的素因子,這將比宇宙的年齡還要長,”斯圖爾特說。
泰特的工作也是糾錯碼的核心,糾錯碼允許重建損壞的數字資訊。“當您開車行駛,聽著音樂並遇到顛簸時,您的 CD 不會跳過的原因要歸功於這些糾錯碼,”斯圖爾特說。“這也是您在手機上傳送的訊息不會被空中飛舞的所有其他無線電訊號干擾的原因。”
挪威科技大學特隆赫姆分校的數學家海爾格·霍爾頓說,泰特是阿貝爾獎的熱門人選。“泰特在數論方面的成就可以追溯到他的博士論文,這篇論文一舉成名,並持續了 60 多年,在此期間,他的名字被賦予了該領域的許多不同定理,”霍爾頓說。“這是一個對終身成就當之無愧的獎勵。”