246章 导修课
研究巴拿赫空间之前,我们有必要完全弄清楚巴拿赫空间、希尔伯特内积空间、赋范线性空间这三者之间的区别和联系。
赋范线性空间是距离空间,希尔伯特内积空间必然是赋范线性空间,巴拿赫空间是完备的赋范线性空间。这是三者间的基本关系。
作为资深专家,具备大师水平的数学研究者,穆勒和沈同样需要依托最基础的理论去证明体系内的定理。
内积空间的内积可以定义范数,而范数不一定非要内积来定义。希尔伯特空间是巴拿赫空间的特例,而巴拿赫空间是完备距离空间的特例。
所以,沈基于穆勒在1982年的一条证明重新定义如下:
“巴拿赫空间x的一个非空子集c称为逼近紧的,是指对任意{xn}∞n=1∈c及任意y∈x,如果使得
‖xn-y‖→dist(y,c)=inf{‖xn-y‖:x∈c},
那么{xn}∞n=1存在一个柯西列,称x是逼近紧的,且x的每个闭凸子集是逼近紧。”
“思路逐渐清晰,沈你认为一个巴拿赫空间x是逼近紧的当且仅当它具备drop性质。”穆勒教授再次检查沈设定的前提条件。
巴拿赫空间综合了泛函分析、拓扑、空间几何等诸多分支,是一个有难度的领域,不适合初学者接触。
“没错。”沈和穆勒交流起来非常通畅,聪明人不废话,数学家不啰嗦。
“需要我做什么?”穆勒教授问到,并没有摆出教授及导师的架子,他视沈为平等的学术合作伙伴,如当年的哈代和拉马努金、高斯和黎曼、欧拉和拉格朗日、欧几里得和阿基米德。
在学术平等对待徒弟的师傅,往往能跟弟子一同载入史册。酷爱消灭徒弟的毕达哥拉斯,他在数学史的声望评价为负分。
沈说到:“巴拿赫空间的rnp性质和鞅理论分析拜托穆勒教授了,你是这方面的专家。”
“ok,那我们还等什么?分头干活吧,争取一个月之后合稿。”穆勒教授亲力亲为,这毕竟是他最先提出来的一个定理,他要亲手完成这项跨越三十几个春秋、渗透复杂感情的课题。
“ok。”沈收拾好资料,准备离开穆勒的办公室,去完che:n-g人生第一个以自己姓氏命名的数学定理。
“对了,明天你去带导修课,这是我的教案备份和学生信息,你熟悉一下。”穆勒递给沈一个又厚又重的件袋。
“看来穆勒教授的一百二十美元并不容易赚到。”沈笑了笑,接过件袋这便离开。
晚和第二天午,沈开始编写“穆勒-沈定理”他负责的证明部分。
沈坚持将自己的姓氏放在后面,以体现对导师的尊重。
一整个下午,沈仔细研究穆勒关于非欧几何的教案,这是他的工作的一部分,他是穆勒的助教之一。
穆勒在这个学期负责普大数学系本科生的一门课程,非欧几何。
授课有两种形式,大课以及导修课。
大课通常安排在能容纳一百多名学生的大教室进行,主讲人是教授。
前美国总统伍德罗-威尔逊在普大当校长时,新增了一个“preceptorial”课程,即导修课,那时是1905年,这门课程一直延续到今天。
导修课实行小班制,通常由助教负责,一个导修班有10-12名学生,最多不超过15名学生。
在导修班,助教带领本科生们复习最近一周的学业,数学系的导修课大多由解题和讨论构成。
普林斯顿非常重视本科生教育,本科生们完大课还得导修课,每一门核心专业课程都设置导修课。
普大本科生的学业繁重,门门功课拿到a,还能泡到妹子或帅哥,又能兼顾社团活动及体育运动,那他或她一定是最优秀的少数派精英。
晚8点,沈抵达小教室,这是他作为助教第一次负责导修课。
一堂导修课一般持续2个小时左右,沈能领到120美元的酬劳。
时薪60美元在美国不算低,毕竟沈从事的是专业素质较高的脑力劳动。
除了导修课的课时费之外,沈也有固定工资,一个月的收入有几千美金,跟外面的白领差不多。
“先生们晚好,我是沈,来自国,你们的导修课负责人。你们可以叫我沈,或者,或者沈。来,跟着我念,湿衣嗯沈,妻衣,沈~~”沈对教室的12位本科二年级学生说到,并在黑板写出他的名字“shen-qi”。
“sion~ki~”十二位二年级学生皆是男生,平均年龄20岁,沈小一点点。
“key,你可真年轻,你是我见过最年轻的助教。”
“嘿,key,你已经获得phd了吗?”
“key,我猜你是双鱼座。”
小师弟们对沈的年龄、身份很感兴趣,这么年轻的导修课负责人从没见过呀。
“shen”对于歪果仁来说较难掌握标准发音,于是师弟们管沈叫“qi”。
因为发音习惯,念着念着,“qi”被师弟们念成了“ki”,跟“钥匙”这个单词的发音一致。在美国英语里,key不发长音,音标是【ki】。
“实际我正在读博,至于我的年龄,保密。而我的星座,同样保密。”沈笑道,这些年轻人朝气蓬勃,充满热情,好而兴奋,让他想起了自己的青春岁月。
“你们回答正确一个问题,我解锁我的一个秘密。”沈说到。
“来吧来吧,key,两小时后你走出教室时,将再无秘密可言。”一位白人学生自信满满的说到,他有着强烈的探知欲。
“虽然是非欧几何的导修课,但我在开始非欧几何的辅导之前,会问几个数学史的问题。我始终认为了解数学史,才能学好数学。”沈说到,“我通过花名册已经记住了十二位帅哥的名字,接下来我将逐一点名,我想认识你们的每一位。”
“斯蒂芬-科里,你昨天进了几个三分球?”沈锁定几位白人男生,他觉得斯蒂芬-科里应该在几人之产生。
“很遗憾,我打的位置是锋。”一位身高一米八左右的白人男生举了举手,示意自己是斯蒂芬-科里,这个名字和nba球星斯蒂芬-库里的发音一模一样,唯一不同的是拼写方法。
“好吧,我们的强力内线斯蒂芬,请告诉我,是谁将欧洲数学从世纪漫长的黑暗解救出来的?”沈问到。
“毫无疑问,这位救世主是卡丹。”斯蒂芬不假思索的回答到,然后立马询问:“key,请告诉我,你的年龄是?如果你我的年龄更小,我将无法接受这个现实!”
“我和斐波那契同年。”沈在黑板写下一行信息,莱昂纳多-斐波那契,1175-1250。
“no-way!”斯蒂芬作出夸张的样子,他当然知道沈不可能和斐波那契同年,他也意识到自己的第一个问题回答错了,是斐波那契拯救了欧洲数学而不是卡丹。