數(shù)學(xué)及其分支8-1:卡拉比猜想
卡拉比猜想源于代數(shù)幾何,是由意大利著名幾何學(xué)家卡拉比在1954年國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)上提出的:在封閉的空間,有無(wú)可能存在沒(méi)有物質(zhì)分布的引力場(chǎng)??ɡ日J(rèn)為是存在的,可是沒(méi)有人能證實(shí),包括卡拉比自己。1977年,28歲的美籍華裔數(shù)學(xué)家丘成桐證明了卡拉比猜想是正確的,并因此在1982年(33歲)獲得數(shù)學(xué)界的“諾貝爾獎(jiǎng)”——菲爾茲獎(jiǎng)。
幾乎所有數(shù)學(xué)家都認(rèn)為,卡拉比是錯(cuò)的,這個(gè)猜想不存在。年輕的丘成桐也認(rèn)為卡拉比是錯(cuò)的,就在一次數(shù)學(xué)會(huì)議期間,他高度活躍的思維觸角似乎已經(jīng)接觸到這個(gè)世界難題的要害處,他認(rèn)為他已經(jīng)找到了證明其錯(cuò)誤的方法。于是他向眾多數(shù)學(xué)家透露了自己的想法。這一消息引起強(qiáng)烈反響。
兩個(gè)月后的一天,丘成桐接到一封信。看到署名,他吃了一驚,這是卡拉比教授的親筆信。他在信中指出,用他所說(shuō)的方法無(wú)法證明卡拉比猜想的錯(cuò)誤之處,希望丘成桐證明給他看。
卡拉比教授的信就像一份戰(zhàn)書。逃避?保持沉默?這不是丘成桐的性格。必須面對(duì)!丘成桐找了大量的例證,用自己認(rèn)為正確的方法試圖證明卡拉比猜想是錯(cuò)的,但問(wèn)題遠(yuǎn)沒(méi)有想象的那么容易。一次次證明,一次次失敗,有好多次似乎逼近終點(diǎn),但最后卻往往在很小的地方推不過(guò)去。
“接連兩周,我夜以繼日地證明,但幾十次證明均以失敗告終,這使我寢食不安。那是我一生中最痛苦的兩周。”丘成桐說(shuō)。終于,他不得不給卡拉比教授寫信,承認(rèn)自己錯(cuò)了。
既然自己錯(cuò)了,那么能否證明卡拉比猜想是對(duì)的?他開(kāi)始調(diào)轉(zhuǎn)思路,重新沉迷其間。這一投入便是整整4年。他在世界數(shù)學(xué)難題的崇山峻嶺上孤獨(dú)地跋涉,數(shù)學(xué)幾乎成為他生活的全部,甚至成為他的生命。他堅(jiān)忍不拔地攀登著,期待著那數(shù)學(xué)世界空谷幽蘭的出現(xiàn)。
他從一個(gè)個(gè)方向向這個(gè)世界數(shù)學(xué)的固壘進(jìn)逼:他與好友鄭紹遠(yuǎn)及同事合作研究仿射幾何、極大曲面、調(diào)和影照、極小曲面等一連串難題。那段時(shí)間,他大腦中火花頻閃,并在與幾何有關(guān)的非線性分析方面取得累累碩果。
1976年,丘成桐新婚燕爾,美滿的婚姻極大地激發(fā)了他的靈感。他掌握了Kahlabi幾何中曲率的概念,通過(guò)求解這個(gè)很難的偏微分方程,證明了卡拉比猜想是正確的,終于攻克了這道世界數(shù)學(xué)難題!
這一成果馬上在世界數(shù)學(xué)界引起轟動(dòng),丘成桐也因此一舉成名。
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