Der er en scene i den Oscar-vindende film A Beautiful Mind, hvor Russell Crowe som matematiker John Nash beder sin smukke kone-til-være om at kigge ind i aftenhimmelen og navngive enhver form - for eksempel en paraply - og så siger han vil find formen i en konstellation. Han gør det, og hun er fuldstændig charmeret og siger: "Gør det igen."
Relateret indhold
- Den sidste verden
- Unge innovatører inden for kunst og videnskab
UCLA-matematikeren Terence Tao, 32, forholder sig til den scene, måske fordi den minder ham om hans egen kone, Laura, en ingeniør ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, men bestemt fordi det illustrerer en af hans mest berømte teoremer. Primtal, dem, der kun kan deles af sig selv og 1 (det vil sige 2, 3, 5, 7, 11 osv.), Kan visualiseres som punkter på en linje. Men det er mere oplysende at tænke på dem som stjerner på himlen, spredt mere eller mindre tilfældigt over et stort lærred. Tao beviste sammen med Cambridge University matematiker Ben Green, at dette lærred indeholder mønstre i enhver tænkelig form. Et eller andet sted er der et hovednummerkonstellation med samme form som Nash's paraply. Green og Taos opdagelse var den matematiske fornemmelse fra 2004.
Taos specialitet er analyse, det matematiske område, der inkluderer beregning og differentialligninger. Sylvain E. Cappell, professor ved NYU's Courant Institute of Mathematical Sciences, kalder ham "den førende analytiker i hans generation." Alligevel løste Green-Tao-sætningen et stort spørgsmål inden for talteori, et helt separat felt. Det var lige så uventet som en violinist pludselig vandt en stor klaverkonkurrence. For Tao er det almindeligt at vandre over disciplinære grænser.
For eksempel, en dag i 2004, fortalte Emmanuel Candes, en anvendt matematiker på Caltech, Tao om et problem, han arbejdede med - hvordan man rekonstruerer billeder med mindst mulig information. Nuværende digitale kameraer handler om det på en mest ineffektiv måde. De registrerer flere millioner pixels (de grundlæggende elementer i digitale billeder) og bruger derefter computerinstruktioner kaldet en komprimeringsalgoritme for at reducere mængden af data på billedet med 10 eller 50 gange. Hvorfor ikke designe et kamera, der kun får 50 af dataene til at begynde med?
Hans reaktion var vintage Tao. Først fortalte han Candes, problemet var uopløseligt. Så et par minutter senere tilladte han, at Candes kunne være på noget. Den næste dag havde Tao selv løst problemet. Ikke nok med det, løsningen markerede fødslen af et nyt felt, kaldet komprimeringsudtagning. Som et resultat af Candes og Taos opdagelse arbejder ingeniører nu på MR-scannere flere gange hurtigere end dagens, og endda kameraer med en pixel. Er Tao en ingeniør? Nej. Men han så en forbindelse, som ingen ingeniør havde set. ”Hver gang han rører ved et emne, bliver det guld meget hurtigt, ” siger Candes.
Taos præstationer har allerede tjent ham næsten hver større matematikpris. Sidste år tildelte Den Internationale Matematiske Union ham Fields-medaljen, der i vid udstrækning betragtes som matematikækvivalent med en Nobelpris. Mindre end en måned senere fik Tao et tilskud på $ 500.000 fra MacArthur Foundation.
Han accepterer disse sagsøger med beskedenhed og forbliver generelt uden for det offentlige øje og håndterer de fleste pressehenvendelser via e-mail. Mede-matematikere finder ham åben og tilgængelig. "Terry er så normal som den kommer, " siger Tony Chan fra National Science Foundation, en tidligere formand for UCLAs matematikafdeling. "Han kan let gå tabt i en skare af UCLA-nybegynder."
Han blev født i Australien, lærte sig selv aritmetik i en alder af 2. I en alder af 10 var han den yngste konkurrent nogensinde i International Mathematical Olympiad (en konkurrence for gymnasieelever), og to år senere vandt han sin guldmedalje. Som 17-årig kom han til Amerika for at studere matematik som kandidatstuderende i Princeton.
Der, siger Tao, fandt han endelig sin jævnaldrende gruppe - mennesker, der elskede matematik lige så meget som han gjorde. Ifølge klassekammerat Allen Knutson var det, der gjorde Tao anderledes end andre børns vidunderbarn, hans følelsesmæssige modenhed. ”Han var så høj, at han ikke skiller sig ud, ” siger Knutson. Taos far, Billy, en børnelæge i Adelaide, siger: "Terry fik friheden til at nyde livet." Han spillede bridge, dybt i musikdubbing. Da han var ved at afslutte sin doktorgrad (i en alder af 20), så hans rådgiver Eli Stein en markant ændring. "Han begyndte virkelig at starte i sit sidste år, måske hans sidste semester, " siger Stein. "Pludselig begyndte ting at klikke."
Siden da har der ikke været nogen stopper for ham. Han tog sit første postgraduate job hos UCLA, som hurtigt indså, at det havde et fænomen på hænderne. Inden for kun fire år, 24 år gammel, blev Tao den yngste fulde professor i UCLAs historie. "Terry bringer prestige til stedet, ikke omvendt, " siger Chan.
På lidt mere end et årti har Tao også skrevet omkring 140 papirer. Til sammenligning siger Chan, de fleste rene matematikere ville være tilfredse med tre artikler om året. Lige så bemærkelsesværdigt er hans voksende antal medforfattere (50 ved sidste tælling). "Jeg har været heldig at finde meget gode samarbejdspartnere, der har lært mig meget, har introduceret mig til flere nye matematikområder eller har vist mig ny indsigt, " siger han. Plus, tilføjer han, "de er bare sjove at arbejde med."
Det er nemt at sætte et geni på en piedestal for at tilskrive hans succes til andre verdens talenter. Men matematisk forskning kan være mere som at løbe et maraton, hvor ren beslutsomhed ofte hersker. ”Hvis han beslutter sig for at bevise noget, gør han det, ” siger Gigliola Staffilani fra MIT, en engangs samarbejdspartner. Knutson siger, at Tao har vist ham, hvordan han kan spånge væk ved et stort problem lidt ad gangen. "Jeg vil sige, at jeg ikke forstår, hvorfor denne ting ville være sandt. Han ville sige, at det reducerer til at kontrollere disse 17 sager, og de fungerer alle sammen. Jeg vil sige, det er fantastisk, men det kan vi naturligvis ikke offentliggøre. Men efter et stykke tid, ville vi slappe af det til tre sager, og så kunne vi offentliggøre. "
Hjertet i Taos gave kan ganske enkelt være hans evne til at lade hans tænkning strejfe frit mod en uset horisont. ”Terry er usædvanlig i hvor åbenhed han er, ” siger Ben Green, hans samarbejdspartner om hovednummerproblemet. "Da vi startede, ville en masse ældre matematikere sandsynligvis have sagt, at ideen ikke fungerer, at den var latterlig ambitiøs. Han var villig til at prøve alle undersøgelseslinjer."
Villig, kan du sige, at spore en paraply på aftenhimlen.
Dana Mackenzie har en ph.d.-grad i matematik fra Princeton University. Han skriver om videnskab og matematik.
