数学有“经典的”与“现代的”之分。发思古幽情的现代人,往往喜欢“经典的”东西,不喜欢“现代的”东西,文章、艺术、建筑,无不是古胜于今。数学不同,数学显然是“现代的”胜于“经典的”,现代数学把经典数学吃进去了,消化掉了,几乎没有排出什么“糟粕”;经典的数学优美,现代的数学除了优美,更有壮美。然而数学的精神,自从发皇于古希腊,古今一贯,从未中绝,一切的现代学问中,最能守持古典精神的,仍是数学。菲尔茨奖没有奖金,只有奖章,但它是数学界的最高荣誉,奖章上刻着的是古希腊阿基米德的头像。
1943年至1946年,不到三年间,陈省身在普林斯顿从事现代微分几何的奠基工作,使得关于流形整体结构的纤维丛理论基本成形。他把高斯-博内公式从二维推广到高维;他把欧拉-庞加莱示性数、施蒂菲尔-惠特尼示性类等刻画整体的概念和局部的曲率联系起来;他又把一般微分流形的球丛推广到复流形上的复球丛,引进了一种全新的示性类,后来称为“陈类”(Chern Class),时至今日,陈类已经是现代数学中的一个基本概念。
1945年夏,陈省身在美国数学会大会上作题为“大范围微分几何若干新观点”的报告,系统阐述了整体微分几何的新思想和新方法。老一辈的拓扑学和几何学权威霍普夫听后评论说:“这篇演讲表明大范围微分几何的新时代开始了。这个新时代以纤维丛的拓扑理论和嘉当外微分方法的综合为特征。”半个世纪后,美国数学家辛格表达了所有追随和接续陈省身工作的学生后辈的共识:“陈省身就是现代微分几何。”菲尔茨奖得主邱成桐更明白宣示:“现代微分几何,嘉当是祖,陈省身是父。”
嘉当是陈省身的老师,他的外微分方法是一根“魔杖”,真懂和能用的人很少,连堪称希尔伯特之后最大数学家的外尔都说:“嘉当的书难读。”但陈省身掌握了这根魔杖,独得之秘,运用自如。1991年张奠宙问过陈省身:“现在大家都能够很好地理解嘉当的思想了吗?”陈省身回答:“不一定。我可以保留这种秘密武器,别人做不出的结果,我可以做出来。”
1984年,陈省身获沃尔夫奖,这个奖可以与菲尔茨奖并列,是数学的终身成就奖,颁奖词特别指出:“他在整体微分几何上的卓越贡献,其影响遍及整个数学。”被认为20世纪两项最伟大的数学成就之一的阿蒂亚-辛格指标定理(另一个是费尔马大定理的证明),也是以陈省身的工作为基础的。辛格在贺陈省身八十寿辰的文章中说:“对陈省身在局部和整体几何中能如此有效地运用微分形式感到惊异。”这所谓“微分形式”,就是陈省身的独得之秘,嘉当的魔杖。陈省身的同行们推崇他对现代几何的贡献,同时也欣羡他“对丰富和美丽的经典几何十分娴熟,这在数学界已经非常罕见”。
陈省身(1911-2004)是一位不世出的几何学家