天文学趣味数学故事：数学家阿仁斯道夫——阿波罗登月中的幕后功臣 _数学家

说起阿波罗登月，大家首先想到的是阿波罗计划是美国从1961年到1972年组织实施的一系列载人登月飞行任务。目的是实现载人登月飞行和人对月球的实地考察，但是却记不住阿波罗登月中的幕后功臣，今天就让小编来给同学们带来这个天文学趣味数学故事：数学家阿仁斯道夫——阿波罗登月中的幕后功臣。
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故事适合年级：小学五年级【数学家阿仁斯道夫——阿波罗登月中的幕后功臣】幕后故事：2013 年，一件轰动数学界特别是中国数学界的事件是，一位不太为人所知的时年 58 岁的数学家张益唐证明了一个弱形式的孪生素数猜想：存在无穷多个其间之差小于 7000 万的素数对。张益唐的成果让很多追求这个终极目标的数学家们又重新燃起了希望，此后，数学家们迅速将 7000 万降到了 246 。张益唐的生活从此改变：学校把他从合同制讲师立马提升到正教授，各种奖励接踵而来，各大名校纷纷邀请他加盟，中国数学界对其盛情邀请。常人们则把话题的焦点集中在了张益唐这样做是否值得的问题上：万一他一辈子都做不出这样的结果来，那他一辈子可能就是一个大学合同制讲师。在我们回答这个问题之前，先请读者来看另一个人的故事。这个人也试图攻下孪生素数猜想，曾经以为自己成功了，但终究以失败而告终。如果他对张益唐的研究成果地下有知，会作何感想呢？他就是美国范德堡大学的数学家理查德 ? 阿仁斯道夫（Richard Arenstorf）教授。
　

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阿仁斯道夫（1966 年）
阿仁斯道夫 1929 年 11 月 7 日在德国汉堡出生。他的德文名字是 Richard Franz Joseph Shultz-Arenstorff 。对于他，我们知道的很少。可能因为他是一个德国人，英文的资料很少，但维基百科上居然没有他的德文条目，让我有些惊讶。经过一番费力的搜索和查询，我只能得到如下的信息：阿仁斯道夫的父亲在他幼年的时候就独自离开了德国，母亲则因反对法西斯而死在了纳粹的监狱里。他由养父母抚养成人。高中毕业后，他进入了汉堡大学数学系学习，后转学哥廷根大学。在汉堡读书期间，他认识了同系的雷娜特 ? 曼泽克（Renate Manseck）。他们经过三年的拉锯式恋爱，终于走进了婚姻的殿堂。阿仁斯道夫于 1952 年和 1954 年分别获得哥廷根大学数学学士和硕士学位， 1956 年在美茵茨大学汉斯 ? 罗巴赫（Hans Rohrbach2 ）教授的指导下获得博士学位。他的论文题目是“实二次数域剩余类上的素数的二维分布”3。这属于解析数论的范畴。因为他大量使用了复变函数的方法，所以掌握了娴熟的复分析技巧。在这一点上，他的工作很类似于将黎曼 ζ 函数用于数论的思路。我们推荐读者阅读卢昌海的精彩科普文章《黎曼猜想漫谈》。

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美茵茨大学
阿仁斯道夫的导师罗巴赫不算是一个大数学家。罗巴赫 1932 年从柏林大学获得博士学位，主要研究领域是堆垒数论。二战期间他参加了纳粹党，甚至冲锋队，但又不被信任，因为他与一些犹太裔的同事保持良好关系。由于他的专业是数论，他被调到纳粹解码部门，曾经成功解开了美国驻柏林使馆的通讯。这一点上，他与图灵做的很相似，但他的名气则完全不能和图灵相比。二战结束后，他改信基督教，在这方面花了大量时间。不知阿仁斯道夫怎么会到美茵茨大学去找这样一位导师。几乎可以肯定的是，他已经意识到了这位导师不是太在行，所以有意把哥廷根大学的著名数论专家卡尔 ? 西格尔（Carl Ludwig Siegel）请进自己的博士学位委员会里。一种可能就是他本来是想跟西格尔的，但是西格尔在 1956 年之后不再收学生（他的最后一个博士生毕业于 1957 年）。尽管没能成为西格尔指导的学生，西格尔对阿仁斯道夫的影响还是很大的。我们在阿仁斯道夫的博士论文中可以看到许多西格尔的思想。而另一个重要的影响是西格尔在天体力学方面的工作，特别是三体问题。这应该是阿仁斯道夫后来搞起了弹道导弹和卫星轨道问题的重要原因。