莎拉·J·格林沃尔德：黑板上的数学家

在《飞出个未来》（Futurama）的一集中，背景的黑板上有一个被标记为“格林沃尔德定理”的数学片段。它之所以在那里，是因为该节目的执行制片人大卫·X·科恩（David X. Cohen）将其放上去，以表彰这位多年来一直记录编剧们隐藏在剧本中的笑话的数学家。莎拉·J·格林沃尔德（Sarah J. Greenwald）是一位研究轨形（orbifolds）的黎曼几何学家。她也是证明了周日晚上的动画片是美国最有效的数学课堂之一的人。

夏洛特、联合学院、宾夕法尼亚

格林沃尔德于1969年出生在北卡罗来纳州夏洛特。她最初学习工程学，但在导师的建议下转修数学——用她自己的话说，她想理解方程背后的原理，而不是仅仅应用它们。她于1991年在联合学院（Union College）获得数学学士学位，并以优异成绩（summa cum laude）毕业，随后于1998年在沃尔夫冈·齐勒（Wolfgang Ziller）的指导下在宾夕法尼亚大学获得博士学位。

她的论文题目是《球状亚历山德罗夫空间的直径和常曲率1的轨形》。当空间具有固定点的对称性时，轨形是自然的对象——它不是平滑的纸张，而是一个锥体，一个局部看起来像被有限群除过的普通几何的空间。它们在现代几何和时空物理学中是不可避免的，并且它们的行为方式是黎曼直觉无法预测的。格林沃尔德的工作涉及在给定曲率约束的情况下，以直径衡量的此类空间可以有多大。她更广泛的研究兴趣在她的教职简介中表述得很清楚：宇宙的几何。

阿巴拉契亚州立大学

她是阿巴拉契亚州立大学的数学教授，也是性别、女性和性研究的附属教员——这是一个并非装饰性的联合任命。她发表的研究兴趣涵盖了数学与社会之间的联系、数学领域的女性和少数群体、教学与学习的学术研究以及流行文化。她是《女性数学协会》（Association for Women in Mathematics）通讯的副主编，并于2021年至2024年担任美国数学会理事会的当选理事。

她对该主题的既定信念是广泛而非狭隘的：“数学在现代社会中无处不在，”她写道；“几乎不可能找到一个不使用数学的学术研究领域。”

辛普森一家问题

在几十年的剧集中，《辛普森一家》（The Simpsons）一直将数学偷偷塞进剧本中——黑板上的方程、对话中的暗示、屏幕上一闪而过且从未解释的公式。格林沃尔德与安德鲁·内斯特勒（Andrew Nestler）一起建立了simpsonsmath.com，对这些参考资料进行编目和解释，并将它们变成了教学材料。

其背后的洞察力在教学上是严肃的。学生们带着防御心理走进数学课堂：这门学科很难、很陌生，而且是别人擅长的东西。他们已经在看的节目中的一个笑话以任何讲座都无法做到的方式打破了这种心理，因为它确立了数学是他们已经居住的文化的一部分，而不是一个外国。这项工作直接导致了一个关于《飞出个未来》的平行项目，该项目在数学上被证明更加雄心勃勃，并促成了格林沃尔德在纪录片《飞出个未来：咬我闪亮的金属X》（'Futurama': Bite My Shiny Metal X）中的露面，以及对《平面国：电影版》（Flatland: The Movie）的咨询。

准入

她职业生涯的第三个支柱是结构性的。她与同事安珀·梅隆（Amber Mellon）和吉尔·汤姆利（Jill Thomley）一起为女童子军创建了一个数学优异徽章，并制作了一系列视频采访，采访了曾是女童子军的STEM职业女性——这种设计闭合了循环，向获得徽章的女孩们展示了在她们之前获得徽章的人所取得的成就。

她还担任过大规模参考资料的编辑，与汤姆利共同编辑了三卷本的《数学与社会百科全书》（Encyclopedia of Mathematics and Society），该书被《图书馆杂志》（Library Journal）评为2011年最佳参考书，以及六卷本的Singles版；并共同编辑了2018年施普林格出版的《数学领域的女性：庆祝美国数学协会百年纪念》（Women in Mathematics: Celebrating the Centennial of the Mathematical Association of America）。

这些认可完全符合这一形象。她于2005年获得了美国数学协会的亨利·L·阿尔德奖（Henry L. Alder Award），该奖项旨在表彰初级大学教员的杰出教学；2018年获得女性数学协会服务奖；2020年当选为AWM研究员；并被任命为2021-22年度MAA波利亚讲师（Pólya Lecturer）。

为什么莎拉被称为天才

资料来源并没有使用这个词，强行使用它是不准确的。记录显示的是一位工作勤奋、具有扎实专家地位的几何学家，她在相邻领域做了一些真正原创的事情——诚实的说法是，第二件事，而不是第一件事，是黎曼几何之外的任何人听说过她的原因。

特定的品质是一种翻译想象力。认识到电视动画片包含可用的课程，然后进行编目、验证和构建教学材料的乏味工作，需要看到专业人士视为噪音的地方的教学价值。这是一个看似谦虚但后果重大的洞察：它改变了一部分数学家对推广的思考方式，这就是为什么一个虚构的定理在《飞出个未来》的黑板上带有她的名字。女童子军徽章和采访系列展示了同样的本能：找到一个人的现有生活已经触及数学的点，并在那里架起桥梁，而不是期望他们无需帮助就能跨越。

反驳意见很简单。她的几何研究是专业的且受到高度评价，而不是定义领域的；她的定理没有重定向黎曼几何，格林沃尔德定理是一个电视笑话，而不是一个结果。她的奖项是针对教学、服务和倡导的——阿尔德奖、AWM服务奖、AWM研究员——这是她卓越成就所在的确切反映，而不是一个较低的类别，但它与研究卓越性是不同的类别。真实的描述是数学教育和公众参与方面的持续卓越，建立在真正的研究基础之上，而不是受人称赞的数学天才。

遗产

simpsonsmath.com的材料在阿巴拉契亚州立大学之外的教室中得到了广泛使用，它所展示的方法——挖掘流行文化以获取合法的数学内容——已被广泛模仿。《数学与社会百科全书》仍然是一份标准参考资料。女童子军徽章仍在获得中。而且有一个持久的、略显荒谬的纪念碑：只要有人重看《飞出个未来》，一个带有她名字的定理就会继续在别人的笑话背景中一闪而过。