法国数学家、2009年阿贝尔奖得主格罗莫夫说:“在我看来,纳什在几何方面的作为远远超出他在经济学的作为好几个数量级。”
5月24日临近子夜时分,获知约翰·纳什夫妇因车祸身亡。2002年,为了弥补诺贝尔奖不授予数学家的遗憾,与瑞典同属斯堪的纳维亚的挪威设立了以19世纪同胞数学家阿贝尔命名的阿贝尔奖(2002年是这位26岁死于营养不良和疾病的天才诞生200周年)。纳什是2015年度阿贝尔奖的两位获奖人之一,19日他偕夫人刚刚在奥斯陆从国王哈拉尔五世手中领取了这份荣誉。
1928年6月13日,约翰·纳什出生于西弗吉尼亚州南部的布鲁菲尔德,那是阿巴拉契亚山脚下的一个偏远小镇。与他同名的父亲曾是“一战”老兵,退役后在故乡的电力公司做了一名电器工程师。母亲结婚前是一名教员。纳什自小性格孤僻,不愿与人交往而喜欢向父亲提各种问题。中学毕业后,他获得全额奖学金进入宾夕法尼亚州匹兹堡的卡内基技术学院(现卡内基梅隆大学),最初读的是化学工程专业,最终转到数学专业并获学士学位。报考研究生时,普林斯顿给了他肯尼迪奖学金,于是他选择了普林斯顿而非哈佛。
纳什在卡内基曾选修经济学课程,这给了他后来写作第一篇论文《讨价还价问题》的灵感,那是入读普林斯顿研究生第二学期撰写的,这篇论文让他对博弈论这门数学分支产生了兴趣,他的博士论文《非合作博弈》引入了非合作博弈均衡的概念,即“纳什均衡”,这个概念对经济学和社会科学均产生了巨大影响。而纳什本人后来的研究工作,无论数学还是经济学,也几乎全是独立(非合作)开展的。
在普林斯顿间,纳什在纯数学领域也取得重要进展,自谦为“有关流形(几何术语)和真代数簇的一个很好的发现”。该结果表明,任何流形可用代数簇进行描述,几何物体可用方程定义,且形式远比人们先前认为的简单。1951年,23岁的纳什获得博士学位,随后受聘为麻省理工学院讲师。在那里,他认识了后来的终身伴侣艾利西亚·拉迪,一位来自中美洲萨尔瓦多讲西班牙语的女学生,当时她念物理系,纳什是她的微积分老师。但首先让纳什坠入情网的是一位女护士艾莲娜,她和纳什生过一个孩子。可就在艾莲娜怀孕不久,纳什离开了她,这在2002年成了电影《美丽心灵》获奥斯卡奖的一个障碍,有人抨击纳什是因为她社会地位低才分手。
在波士顿,纳什研究了流形等距嵌入n维欧氏空间问题,得到了两个嵌入定理,被认为是20世纪几何分析理论中最具原创性的成果之一。这项工作让纳什在半个世纪后获得了阿贝尔奖。虽说纳什并非第一个获得诺贝尔经济学奖的数学家,但他却是迄今为止唯一既获得诺贝尔奖又获得阿贝尔奖的人。
1956年,纳什是在纽约的库朗研究所度过的,在那里开始研究非线性理论中的椭圆形偏微分方程问题。他在非线性偏微分方程理论以及应用该理论于几何分析方面均做出卓越的贡献,无数成功例子已证明,偏微分方程可用于描述物理、化学、生物以及其他科学现象中的基本规律,同时有助于数学内部的几何分析。纳什的工作已成为研究非线方程必不可少的工具,该理论的各个分支都感受到他的影响,从基本的存在性到解的定性研究。
纳什多次被强制送进精神病院,最受伤害的无疑是深深爱恋他的妻子艾利西亚。这个年轻漂亮、气质优雅的女子,是当年麻省理工学院物理专业为数不多的女生之一。尽管纳什在许多人看来显得孤僻、怪异,不好相处,然而在艾利西亚眼里,“他非常英俊、聪明……”这有点儿像英雄崇拜。“落花流水春去也”,艾利西亚必须面对这样痛苦的现实:她的丈夫变得越来越冷漠,难以捉摸,甚至威胁说要伤害她。终于,他们在1963年分道扬镳了。
难能可贵的是,离婚后艾利西亚仍保持了非同寻常的沉着和耐性。她觉得自己要对纳什负责,她知道自己可以给予纳什医生无法给予的东西。1970年,艾利西亚提出愿意收留纳什住在自己家里,而不希望看到他又被送进精神病院……在漫长的岁月里,她那温柔的举止和目光,无疑对纳什的康复起到了极其重要的作用。人们注意到:纳什去听讲座了,能跟人讨论学术问题了……艾利西亚那始终如初的少女一般的爱恋,在经历过幻想的破灭、艰难困苦和种种失望之后,始终没有消失,终于等到了花好月圆的一天。
必须指出,近日国内多家主流媒体以“博弈论创立人纳什车祸去世”为标题报道新闻,与事实并不相符。博弈论(GameTheory)又称对策论,是现代数学的一个分支,它是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法。1932年,从匈牙利移居美国的数学家冯·诺伊曼在普林斯顿的一个数学研讨班上,做了一个没有讲稿的报告,题为《关于经济学的几个方程和布劳威尔不动点定理的推广》。他从数学的角度指出了经济问题的解决方案,可谓是一种新型的扩张经济模型,“所有商品以尽可能低的成本和尽可能大的量生产”。这是一种理想的模型,一旦达到最大的增长率,就会自动产生动态平衡。
这正是博弈论的基本原理,现在冯·诺伊曼已被公认为这门学科的创立者,他同时也是现代经济学的重要分支——数理经济学的开创者。博弈论考虑游戏中的个体的预测行为和实际行为,并研究它们的优化策略,已成为经济学的标准分析工具之一。迄今为止,至少有六位获诺贝尔奖的经济学家承认自己的工作受到了冯·诺伊曼的影响,他们是:萨缪尔森、阿罗、坎托罗维奇、库普曼斯、德布勒、索洛。还有五位获奖者的工作是对冯·诺伊曼创立的博弈论的直接应用或发展,纳什是其中最为著名的一位,此外还有与他同年获奖的豪尔绍尼和泽尔敦,以及2005年获奖的奥曼和谢林。
在冯·诺伊曼提出博弈论的时候,纳什还只是一个4岁男孩。他们至少有四个共同点:上大学时都学化学;都取得数学博士学位(冯·诺伊曼同时还获得化学学士学位);都对经济学和博弈论入迷;都与普林斯顿有缘。对纳什来说,近水楼台的普林斯顿高等研究院有好几位让他膜拜的大人物。首先是爱因斯坦,据说学生时他通过爱因斯坦的助手约见过物理学家。而冯·诺伊曼那时正处在创造力的高峰期,虽然答应与他见面,却根本无心听这位初生牛犊的见解。
上世纪50年代初,纳什曾受雇于著名的兰德咨询公司,在西海岸的洛杉矶度过几个夏天。他的博弈论研究成果在美国军事和外交策略中得到了应用,这一点又让他与冯·诺伊曼多了几个共同点。不过结局不同,纳什因为被发现与同性恋人群混在一起而被捕,虽然很快被释放却失去了兰德公司的职位。这无疑与他的疾病有关联,如同年轻时的那场恋情一样。在1994年秋天诺贝尔经济学奖揭晓的那天下午,普林斯顿大学为纳什举行了一个小型香槟酒会。2001年,在相隔了38年以后,纳什与艾利西亚正式复婚。而今天,他们正携手去往天国途中。
(蔡天新,浙江大学数学系教授,著有《数学与人类文明》、《数字和玫瑰》等)
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