萨哈龙·谢拉赫:出版著作超过所有人的逻辑学家
大多数职业数学家将职业生涯中发表一百篇论文视为高产的标志。自1969年以来,萨哈龙·谢拉赫(Saharon Shelah)发表了超过1,100篇同行评审论文——出自同一位大脑的数学贡献远超一千项,其发表速度使他在大多数统计中成为在世数学家中产出最丰的一位。如果这些内容平平无奇,那么如此大的体量本应只是一个奇闻。然而事实并非如此:谢拉赫的工作解决了困扰数学界数十年的公开问题,开创了集合论的整个子领域,并反复在大多数逻辑学家认为永久不可判定的领地中发现了意想不到的结构。
一位诗人之子,被几何学吸引
谢拉赫于1945年7月3日出生在耶路撒冷,当时处于英国托管之下。他的父亲是公众熟知的希伯来诗人、迦南主义政治活动家约纳坦·拉托什(Yonatan Ratosh,原名乌里埃尔·谢拉赫),这为谢拉赫的成长提供了一个非比寻常的智力环境。谢拉赫最初被物理学和生物学吸引,但九年级的几何课程改变了他的方向,十五岁时阅读亚伯拉罕·弗兰克尔(Abraham Fraenkel)的《数学导论》(An Introduction to Mathematics)则确定了他的志向:据他自己说,他那时就知道自己想成为一名数学家。他在1964年从特拉维夫大学获得本科学位,同时在1967年之前在以色列国防军服役,随后完成了硕士学位,并于1969年在希伯来大学在迈克尔·奥瑟·拉宾(Michael Oser Rabin)的指导下获得博士学位,论文主题是稳定理论——这是他后来重塑的领域的种子。
解决莫利问题
在普林斯顿(1969–70年)和加州大学洛杉矶分校(1970–71年)短暂担任博士后研究员后,谢拉赫永久回到希伯来大学,于1974年成为教授,并从1978年起担任该大学的数学逻辑讲席教授,这一职位他至今仍保留,同时自1986年起担任罗格斯大学的杰出访问教授。他最早的主要成就是解决了模型论中的莫利(Morley)问题——即一个一阶理论可以有多少个给定规模的非同构模型的问题——他通过构建所谓的分类(稳定性)理论来实现,这是一个按内部复杂性对数学理论进行分类的综合框架。1978年根据这项工作编写的书籍《分类理论与非同构模型的数量》(Classification Theory and the Number of Non-Isomorphic Models),成为了现代模型论的奠基性文本。
适当强迫法与连续统的极限
在集合论中,谢拉赫开发了适当强迫法(proper forcing),这是一种迭代强迫法的技术——保罗·科恩(Paul Cohen)曾利用该工具证明了连续统假设的独立性——其方式避免了限制早期迭代构建的技术性崩溃。适当强迫法成为了该领域的标准工具,被集合论学家用于构建具有精细控制属性的模型,这是更简单的强迫方法所无法实现的。在此基础上,谢拉赫创立了PCF理论(可能共终性理论,possible cofinalities),证明了尽管诸如连续统值之类的基数算术基本问题在标准公理(ZFC)中在形式上是不可判定的,但其他关于基数幂运算的深刻且可证明的定理依然存在——这本质上是在许多人认为纯粹自由、不受任何可证明定律约束的集合论区域中,发现了严谨的数学结构。
一长串具体的已解决问题
除了这两个大型框架外,谢拉赫在数学逻辑及其他领域解决个别命名的公开问题方面有着惊人的记录:他证明了怀特海(Whitehead)问题——即每个具有特定扩展性质的阿贝尔群是否都是自由的——独立于ZFC,这意味着它在集合论的标准公理中既不能被证明也不能被证伪;他构造了一个容松群(Jónsson group),这是一个不可数群,其中每个真子群都是可数的,解决了长期存在的存在性问题;他为组合数学中的范德瓦尔登(van der Waerden)数给出了原始递归上限;他扩展了社会选择理论中的阿罗(Arrow)不可能性定理;并且,从2010年代开始与玛丽安特·马利亚里斯(Maryanthe Malliaris)合作,解决了关于凯斯勒(Keisler)阶在一阶理论复杂性上的一个有五十年历史的公开问题,这项工作为两人赢得了2017年的豪斯多夫奖章(Hausdorff Medal)。
荣誉与认可
谢拉赫的荣誉与他的产出紧密相关:他是1977年首届埃尔德什奖(Erdős Prize)的获得者,随后获得了罗斯柴尔德奖(1982年)、卡普奖(1983年)、乔治·波利亚奖(1992年)、以色列本土的以色列奖(1998年)、博尔约奖(2000年)、沃尔夫数学奖(2001年,这是除菲尔兹奖或阿贝尔奖之外该领域最高荣誉之一)、EMET奖(2011年)、AMS勒罗伊·斯蒂尔奖(2013年)、与马利亚里斯共同获得的豪斯多夫奖章(2017年)以及罗尔夫·肖克逻辑与哲学奖(2018年)。他曾三次在国际数学家大会上作报告,分别是在1974年、1983年和1986年。
个人损失
谢拉赫的家庭直接承受了中东暴力的代价:他的兄弟,治安法官哈曼·谢拉赫(Hamman Shelah),在1985年的拉斯布尔卡(Ras Burqa)大屠杀中与他的妻子和女儿一起被谋杀,当时一名埃及士兵在西奈半岛向以色列游客开火。谢拉赫与妻子雅尔(Yael)结婚,育有三个孩子。
为什么萨哈龙·谢拉赫被称为天才
将谢拉赫称为数学天才的理由,与其说是基于某一个惊人的证明,不如说是基于原始生产力和概念范围的无与伦比的结合:仅分类理论就重组了模型论学家思考理论结构的方式,适当强迫法现在是每位集合论研究生必学的常规工具,而PCF理论在基数算术的一个区域内发现了可证明的结构,而大多数逻辑学家在跟随科恩和哥德尔(Gödel)的独立性结果之后,曾认为该区域本质上是无法律的——这三项独立的贡献,其中任何一项都足以定义一个强大的职业生涯。他惊人的发表量(超过1,100篇论文)本身在职业数学家中就非常罕见,以至于引发了真正的争论:一些同事将其视为非凡且持续的真正洞察力水平的证据,因为他引用率最高且最有影响力的结果跨越了五十年,而不是集中在某一个高产时期。一个诚实的反对观点是,谢拉赫的工作即使对专家来说也以难以验证而闻名——他的论文内容密集、符号繁多,并且通常以一种压缩风格编写,即便是经验丰富的模型论学家和集合论学家也称其难以逐行检查,这偶尔会减慢数学界对他一些更复杂证明的信任,直到独立的验证工作跟上。他的产出在深度上也不可避免地有所变化:并非所有1,100篇论文都具有分类理论或PCF工作那样的分量,他的一部分作品由他已经构建的框架的技术性改进和应用组成,而不是全新的概念飞跃。他从未获得菲尔兹奖(部分原因是因为该奖项40岁的年龄限制,而当他的主要成果出现时,他已经超过了该年龄)或阿贝尔奖,尽管获得了沃尔夫奖的认可,但他仍与该职业最高纯数学荣誉失之交臂。
遗产
谢拉赫年过八旬,仍然是希伯来大学和罗格斯大学的一名活跃的职业数学家,并以该领域历史上少有人能及的速度继续发表作品。分类理论和PCF理论现在是模型论和集合论课程的永久组成部分,几代逻辑学家建立了自己的职业生涯,扩展了他开创的框架——这是一个规模庞大的工作成果,数学界可能还需要几十年的时间才能完全吸收和评估。


