Ở tuổi 35, nhà toán học người Trung Quốc Vương Hồng (Wang Hong) vừa được Đại học New York (Mỹ) trao danh hiệu Silver Professor (Giáo sư Silver) - chức danh Giáo sư mang tên riêng danh giá nhất của trường dành cho các học giả có thành tích nghiên cứu xuất sắc và đóng góp nổi bật trong giảng dạy đại học.

Thông tin được Viện Khoa học Toán học Courant thuộc Đại học New York công bố mới đây đã nhanh chóng thu hút sự chú ý của giới học thuật quốc tế. Cùng với danh hiệu mới, Vương Hồng hiện được đánh giá là một trong những ứng viên đáng chú ý cho Giải Fields - giải thưởng cao quý nhất trong lĩnh vực toán học, thường được ví như “Nobel của ngành toán”.

Hành trình từ nữ sinh vượt cấp đến nhà toán học trẻ tuổi hàng đầu

Vương Hồng sinh năm 1991 tại thành phố Quế Lâm, Khu tự trị dân tộc Choang Quảng Tây (Trung Quốc), trong một gia đình có cha mẹ đều là giáo viên trung học.

Ngay từ nhỏ, cô đã bộc lộ năng lực học tập nổi bật. Theo truyền thông Trung Quốc, trước khi bước vào lớp 1, Vương Hồng đã tự hoàn thành phần lớn chương trình học cơ bản. Nhờ thành tích xuất sắc, cô được phép học vượt 2 lớp.

Năm 2007, khi mới 16 tuổi, Vương Hồng trúng tuyển vào Học viện Khoa học Trái đất và Không gian của Đại học Bắc Kinh - một trong những trường đại học hàng đầu Trung Quốc. Tuy nhiên, chỉ sau một năm theo học, cô quyết định chuyển sang Khoa Toán học để theo đuổi lĩnh vực mà mình thực sự đam mê.

Tại đây, Vương Hồng nhanh chóng khẳng định năng lực nghiên cứu. Khóa luận tốt nghiệp của cô mang tên “Lý thuyết Hodge cổ điển và Lý thuyết Hodge trên không gian metric”, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Lưu Trương Cự.

Sau khi tốt nghiệp cử nhân toán học năm 2011, Vương Hồng tiếp tục mở rộng con đường học thuật tại châu Âu. Năm 2014, ở tuổi 23, cô đồng thời nhận bằng kỹ sư của École Polytechnique (Pháp) và bằng Thạc sĩ của Đại học Paris-Sud (Paris XI).

Từ Pháp, nữ học giả chuyển tới Mỹ để theo học chương trình Tiến sĩ tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT). Năm 2019, khi mới 28 tuổi, cô hoàn thành chương trình đào tạo Tiến sĩ tại một trong những cơ sở nghiên cứu khoa học hàng đầu thế giới.

Tháng 6/2021, Vương Hồng kết thúc giai đoạn nghiên cứu sau Tiến sĩ tại Viện Nghiên cứu Cao cấp Princeton (Institute for Advanced Study - IAS), nơi từng quy tụ nhiều nhà khoa học kiệt xuất của thế giới.

Chỉ một tháng sau, cô được bổ nhiệm làm trợ lý Giáo sư tại Đại học California, Los Angeles (UCLA). Đến tháng 7/2023, Vương Hồng gia nhập Viện Khoa học Toán học Courant thuộc Đại học New York với cương vị Phó Giáo sư.

Theo một số nguồn học thuật quốc tế, cô tiếp tục được thăng chức Giáo sư chính thức trong năm 2025 và hiện đồng thời giữ vị trí Giáo sư thường trực tại Viện Nghiên cứu Cao cấp Khoa học của Pháp.

Bước đột phá với bài toán khiến giới toán học trăn trở hơn một thế kỷ

Lĩnh vực nghiên cứu chính của Vương Hồng là giải tích Fourier - một nhánh quan trọng của toán học hiện đại, có mối liên hệ mật thiết với hình học, vật lý, khoa học dữ liệu và xử lý tín hiệu.

Tên tuổi của cô được cộng đồng toán học quốc tế đặc biệt chú ý vào đầu năm 2025 khi cùng nhà toán học Joshua Zahl thuộc Đại học British Columbia (Canada) công bố công trình chứng minh giả thuyết Kakeya trong không gian ba chiều.

Bài toán này bắt nguồn từ câu hỏi do nhà toán học Nhật Bản Sōichi Kakeya đặt ra từ năm 1917: Làm thế nào để xoay một cây kim đủ 360 độ trong một vùng có diện tích nhỏ nhất? 

Nếu xoay quanh tâm, đầu kim tạo thành hình tròn nhưng có thể giảm diện tích hơn nữa bằng cách điều chỉnh chuyển động, chẳng hạn như lắc nhẹ trong lúc xoay. Từ đó, bài toán mở rộng thành câu hỏi về cách các đường thẳng có thể giao nhau - tưởng chừng đơn giản nhưng lại gắn liền với nhiều lĩnh vực sâu rộng trong toán học.

Trong không gian hai chiều, giả thuyết Kakeya đã được chứng minh, nhưng khi chuyển sang ba chiều, bài toán trở nên cực kỳ phức tạp và vẫn chưa có lời giải suốt nhiều thập kỷ.

Năm 2025, Vương Hồng và nhà toán học Joshua Zahl (Đại học British Columbia - Canada) đã công bố một nghiên cứu dài 127 trang nhằm chứng minh giả thuyết này trong không gian ba chiều.

Theo giới chuyên môn, 2 nhà toán học đã phát triển hướng tiếp cận dựa trên các kết quả nghiên cứu trước đó, từng bước loại bỏ mọi khả năng khiến vùng quét có số chiều thấp hơn ba, từ đó hoàn thiện lời chứng minh cho giả thuyết Kakeya.

Thần đồng toán học người Australia - Mỹ gốc Hoa Terence Tao, chủ nhân của Huy chương Fields năm 2006, đã nhanh chóng chú ý đến công trình này. “Tôi rất vui mừng thông báo rằng giả thuyết tập Kakeya - một trong những bài toán mở được quan tâm nhất trong lý thuyết đo hình học, nay đã được chứng minh (trong không gian ba chiều) bởi Vương Hồng và Joshua Zahl”, Tao viết trên mạng xã hội Mastodon.

Vị Giáo sư này đã tóm tắt bài báo dài 127 trang của Vương Hồng và Zahl trên blog cá nhân chỉ một ngày sau khi nó được công bố, đồng thời gọi đây là một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực lý thuyết đo hình học.

Giáo sư Nets Katz thuộc Đại học Rice (Mỹ) cũng đưa ra nhận định đầy ấn tượng: “Đây có thể là thành tựu toán học lớn nhất của thế kỷ 21. Nó giải trọn một bài toán mà nhiều nhà toán học hàng đầu từng không thể vượt qua”.

Theo đánh giá của giới nghiên cứu, lời giải cho giả thuyết Kakeya không chỉ mang ý nghĩa lý thuyết. Thành tựu này còn có khả năng tạo ra những tác động sâu rộng tới nhiều lĩnh vực ứng dụng như hình ảnh học, xử lý dữ liệu, mật mã học, truyền thông không dây và khoa học máy tính.