1941年华罗庚在非常艰苦的条件完成了数论巨著《堆垒素数论》

1938年华罗庚从英国返回中国,受聘于西南联大任教授,住在昆明郊外的一个小村庄里。

回国后的华罗庚一家七口住在昆明郊外一个小村庄的一个牛棚似的小阁楼里 ,吃饭、睡觉、读书、做研究工作都在这间小房子里。华罗庚白天拖着病腿外出上课,用微薄的薪水养活全家。晚上当孩子都熟睡之后,他在破罐子上点亮自制的油灯,用一些破棉花做灯芯,放上些菜油,每天都是在这样只有豆粒大小的灯火下,潜心研究数论,并开始埋头书写《堆垒素数论》。

      

由于楼下就是牲口棚,当牛马在支撑小楼的柱子上不停地蹭痒痒时,小楼就摇摇欲坠,吱吱作响。不时地还传来马的啼鸣、牛与猪的呼吸声与猪的尖叫。

那段时间生活真的是非常艰苦的。有一次,附近的农民给华罗庚的妻子吴筱元送了两个鸡蛋,吴筱元悄悄藏了一个在床下。她见丈夫日渐消瘦,实在心疼不已。夜深人静孩子们都熟睡 了之后,她把床底下的鸡蛋悄悄煮了送给丈夫。华罗庚看着鸡蛋,给妻子出了一道简单的数学题:一个鸡蛋重0.5公两,把它们平均分成五份,每份多少公两?妻子不假思索脱口而出:“当然是0.1公两啦。”华罗庚按妻子所说,把鸡蛋平均分成五份,自己把其中的一份吃了,剩下四份留给妻子和三个在家的孩子。

妻子的眼泪扑簌而下。华罗庚安慰说:“等我这本《堆垒素数论》出版后,我们去割几斤肉,全家人美美地吃一顿。要是还剩着钱,就给孩子们添几件新衣服,再给我自己买两包烟——真想抽支烟呀……”。 他就是在这样非常艰苦的条件下完成了数论的专著《堆垒素数论》。

这是一种特殊的攻坚战,凝结了华罗庚多年心血和辛苦《堆垒素数论》就是在这样艰苦的条件下完成的。《堆垒素数论》的中文稿,大约在1942年年底完成,他寄给重庆的中央研究院, 可是他万万没有想到,之后对方拖了半年才告知:这部他花费了两年多时间才写成的,有30万字的专著的手稿已被遗失了。华罗庚气得大病了一场,睡了整整半个月。大病初愈后,他又拖着 病弱的身体去给学生讲课,晚上依旧是在油灯下写论文,做研究,一直工作到后半夜。

《堆垒素数论》中文手稿丢失后,华罗庚没有马上重写第二稿。他在思考新的数学问题,很快完成了他的另一部著名的学术专著《数论导引》。完成这项工作后,在对整个数论学科进行重新认识的基础上,他的论证更加严谨的《堆垒素数论》英文手稿诞生了。

1941年,华罗庚曾把手稿寄给苏联的维诺格拉多夫,维诺格拉多夫立即以电报回复:“我们收到了你的优秀专著,待战争结束后,立即付印。”因此,这本书最早是1947年以苏联科学院“斯捷克洛夫数学研究所”第22号专著出版的。中国数学界对华罗庚的专著给予崇高的评价。 当时他只有35岁。这是华罗庚在世界数学科学领域里的成名作,数论学领域的新星由此冉冉升起。

《堆垒素数论》 中文版是在1953年才出版。1959年莱比锡出版德文版;1959年布达沛斯出版匈牙利文版,1965年美国数学会出版英文版。

据说当时的教育部几乎无人能够评审此书。老一辈数学家何鲁冒着灼人的炎热,曾在重庆的一幢小楼上挥汗审勘,阅稿时不时地击案叫绝,一再对人说:“此天才也!”他爱不释手,居然亲笔将《堆垒素数论》抄了一遍,何氏的手抄本曾存于中国科学院数学研究所图书馆中,不幸在“文革”劫难中散失。华罗庚的《推垒素数论》荣获教育部的一等奖。

《堆垒素数论》这本专著系统地总结、发展与改进了哈代与李特尔伍德圆法、维诺格拉多夫三角和估计方法及他本人的方法,全面论述了三角和估计及其在华林—哥德巴赫问题上的应用。全书12章,除西革尔关于算术数列素数定理未给证明外,所有定理的证明均包含在内。在这本丰碑式巨著中,展示了华罗庚在圆法、三角和估计及其应用上做出的重大贡献,还对世界级的数学大师、苏联的维诺格拉多夫的方法作了改进和简化。《堆垒素数论》发表40余年来其主要结果仍居世界领先地位,先后被译为俄、匈、日、德、英文出版,成为20世纪经典数论著作之一。 

国际性数学杂志《数学评论》高度评价说:“这是一本有价值的,重要的教科书,有点象哈代与拉依特的《数论导引》,但在范围上已越过了它。这本书清晰而深入潜出的笔法也受到称赞,推荐它作为那些想研究中国数学的人的一本最好的入门书。”

华罗庚在回忆写这本书的过程时说:“1940年在昆明教数论,那时我就开始写这本书。但是,我能在哪里发表它呢?我失去了信心…。只是在解放后,我才真正开始准备这本教材。我有不少助手,工作比以前在昆明时快多了。因此,内容增加了,我有可能添上新的结果。