第六百一十一章 龐加萊猜想

作者:黃狗身上白
“對於公衆來說,龐加萊猜想很可能是一個陌生的名詞。?燃?文小??說???.?”

  “先說點能引起興趣的,龐加萊猜想是千禧年大獎難題之一。”

  “千禧年大獎難題又稱世界七大數學難題,是七個由美國克雷數學研究所(,cmi)於2000年5月24日公佈的數學猜想。費馬大定理這個有300多年曆史的難題沒被選入的唯一理由就是已經被他解決了。根據克雷數學研究所訂定的規則,任何一個猜想的解答,只要發表在數學期刊上,並經過兩年的驗證期,解決者就會被頒發一百萬美元獎金。”

  “我要說,這真不是應對諾貝爾,雖然這七大數學難題的難度……”

  “那麼,龐加萊猜想究竟是什麼呢?”

  “龐加萊是法國著名數學家,理論科學家和科學哲學家。1904年,龐加萊提出了著名的龐加萊猜想,在100多年時間裏一直困擾着全世界的數學家。龐加萊猜想的出現與幾何學的發展緊密相關。”

  “數學,尤其是幾何學,所涉及對象就是普遍而抽象的東西。它們同生活中的事物有關,但是又不來自於這些具體的事物,因此在古希臘學習幾何被認爲是尋求真理的最有效的途徑。據說柏拉圖學院門口寫着:不習幾何者不得入內。”

  ……

  “1904年,法國數學家亨利·龐加萊在提出了一個拓撲學的猜想:任何一個單連通的,閉的三維流形一定同胚於一個三維的球面。”

  “如果你認爲這個說法太抽象的話,我們不妨做這樣一個想象:我們想象一個球形的房子,房子牆壁是用鋼做的,非常結實,沒有窗戶沒有門,我們在這樣的球形房子裏,拿一個氣球來。隨便什麼氣球都可以(其實對這個氣球是有要求的)。這個氣球並不是癟的,而是已經吹成某一個形狀,什麼形狀都可以(對形狀也有一定要求)。但是這個氣球,我們還可以繼續吹大它。還要假設,這個氣球的皮是無限薄的。”

  “好,接着我們繼續吹大這個氣球,一直吹。吹到最後會怎麼樣呢?龐加萊先生猜想,吹到最後,一定是氣球表面和整個球形房子的牆壁表面緊緊地貼住,中間沒有縫隙。”

  “我們還可以換一種方法想想:如果我們伸縮圍繞一個蘋果表面的橡皮帶,那麼我們可以既不扯斷它,也不讓它離開表面,使它慢慢移動收縮爲一個點。另一方面,如果我們想象同樣的橡皮帶以適當的方向被伸縮在一個輪胎面上,那麼不扯斷橡皮帶或者輪胎面,是沒有辦法把它收縮到一點的。我們說,蘋果表面是“單連通的”,而輪胎面不是。”

  “看起來這是不是很容易想清楚?但數學可不是“隨便想想”就能證明一個猜想的,這需要嚴密的數學推理和邏輯推理。一個多世紀以來,無數的科學家爲了證明它,絞盡腦汁甚至傾其一生還是無果而終。”

  “接下來要說的,可能會讓寧勻的粉絲失望了。龐加萊猜想已經被俄羅斯數學家格里戈裏·佩雷爾曼在在2002年11月和2003年7月之間發表的三篇論文證明了。”

  “因這一成就,2006年8月在西班牙馬德里召開的國際數學大會上,國際數學聯合會(imu)決定將菲爾茨獎授予佩雷爾曼。”

  “我真的不想再解釋,菲爾茨獎被公衆稱爲“數學諾貝爾”,不同的是,每四年頒獎一次。我的學生懇求我寫出來,因爲他說這篇文章會有很多寧勻、艾瑪·沃特森以及艾瑪·斯通的粉絲觀看。(好像忘了什麼?)”

  “有人會問,一個證明過的猜想,再次被證明還有那麼重要嗎?以一個前沿數學研究者的身份告訴大家,是的,很重要!數學發展的過程對人的思維、對自然和真理的追求都是非常重要的事。”

  “龐加萊猜想是一個拓撲學中帶有基本意義的命題,將有助於人類更好地研究三維空間,其帶來的結果將會加深人們對流形性質的認識。佩雷爾曼做出的貢獻,有興趣的人,可以去sci查詢或查找資料。寧勻做出的貢獻必須等到我的第二篇文章,具體發表的期刊還未確定。”

  “事實上,我對寧勻的論文還在做最後階段的研究。”

  “有人可能會奇怪,你拿到文章已經三個星期了,還沒確定嗎?或者說,還沒看懂嗎?”

  “是的,就是這樣,這沒什麼不好意思的。在佩雷爾曼公佈他的三篇文章中的第一篇之後近四年,數學界才真正達成了共識:佩雷爾曼解決了這個學科最令人肅然起敬的問題之一。”

  “當然,龐加萊猜想的驗證工作之所以需要很長時間,一部分原因是當初佩雷爾曼的證明缺少細節,令人很難讀懂,驗證工作十分困難。經過幾組數學家的大約兩年時間的努力,終於補齊了龐加萊猜想的證明細節。雖然佩雷爾曼的證明有些漏洞,但都可以修復。”

  “如果沒有佩雷爾曼的貢獻,如果幾年前我沒有研究過這個課題,三個星期遠遠不能讓我承擔解釋這種新方法的驗證工作。”

  “在正式論文之前,我在這裏簡單說一下寧勻所做的貢獻。佩雷爾曼解決龐加萊猜想後,還有很多遺留的問題。”

  “而寧勻的這種新的證明方法,解決了光滑的四維龐加萊猜想。既,是否存在一個光滑的四維空間,它同胚於一個四維球面但不微分同胚於四-球面。”

  “在寧勻的這個證明之前,光滑的四維龐加萊猜想被認爲是十分困難的。是數學中非常重要的一個問題,怎麼樣確定光滑結構,有沒有微分幾何的方法?都是很多數學家嘗試回答的問題。現在,寧勻已經將這項工作完成了。”

  “再一次,爲了粉絲們便於理解,寫道這裏我真有一種奇妙的荒謬感。非常不嚴謹也不值得學界認同的表述,如果佩雷爾曼的貢獻是100,寧勻的貢獻大約有50,也就是半個菲爾茨獎,笑:)”

  “很多人不理解,這麼理論的數學,會對人類有什麼貢獻呢?微積分的貢獻我想大家都知道吧?真的有不知道的嗎?如果你還沒上到十年級。微積分不僅與自然科學有密切關係,幾乎所有基礎科學都深深依賴着微積分,可以說,微積分是人類認識客觀世界、探索宇宙奧祕乃至人類自身的各種問題的重要理論和方法。”

  “上述龐加萊猜想這樣的幾何研究屬基礎數學,它開始都不是以“有用”爲動力的,都是在追求一種真理。但實際上卻是極爲“有用”的,幾何在我們生活中用處很多。我舉一個例子,大家都經常聽到的ct(計算機輔助x射線斷層成像儀),醫生通過它可以觀察到人體內部微小的病變和病竈分佈,能夠及早採取正確的治療措施。don變換在被發現的最初並沒有馬上得到應用,但這並不意味着它沒有意義和價值。所以數學是非常有用的,只不過有些研究結果暫時還沒得到實際應用。”

  “這就是寧勻對這個世界的貢獻。”

  “提前寫出這篇文章的目的是,我的學生告訴我,網絡上,包括一些網站和傳統媒體,信誓旦旦的告訴公衆,彩蛋不是寧勻拍攝的。”

  “聽到這裏,我哈哈大笑。這種荒謬感是如此的強烈,這個笑話足夠在數學界流傳一百年,ok,至少是二十年!”

  “拍攝那樣一個彩蛋(是的,我看過一遍),我不知道有那個導演能做到,但在那樣一個彩蛋裏隱藏一篇證明龐加萊猜想的論文,解決光滑的四維龐加萊猜想,整個世界能在這個時間點做到的,就只有寧勻。”

  “我想問一下,你們,應該叫什麼,導演協會嗎?還有一個本質是數學家的導演嗎?”

  “那一定要介紹我認識認識!”

  “後來我意識到,這可能是一些很無趣的商業競爭,寧勻被捲了進去,因爲他做的某些事情引起批評。”

  “坦誠的說,我不怎麼在意。我還竊喜的想,這樣的天才,理應回到數學界,做什麼導演?”

  “但我的學生告訴我,也許他就是與衆不同呢!”

  “這一點,我真的很理解。與衆不同的數學家,與衆不同的天才,在這個世界上,實在太多太多。”

  “上述我們多次提起的佩雷爾曼,就是一個與衆不同的天才。1996年,他拒絕了歐洲數學會的傑出青年數學家獎,2006年,他拒絕了菲爾茨獎,2010年,他拒絕了克萊數學研究所的百萬美元獎勵。他證明龐加萊猜想震驚整個數學界的論文發表在網站,而不是任何頂級期刊。”

  “他拒絕一切採訪,包括《科學》、《自然》這樣的雜誌。”

  “2003年,在發表了他的研究成果後不久,這位頗有隱者風範的大鬍子學者就從人們的視野中消失了。佩雷爾曼一直過着隱居的生活,除了會定時光顧離家不遠的一個副食商店外,他基本不離開自己的家。他先後拒絕了斯坦福大學等多家國際著名學府的重金聘請,而寧可“在聖彼得堡附近的森林裏找蘑菇”。”

  “他是在什麼樣的情況下拒絕物質獎勵的呢?”

  “1994年離開研究所後的佩雷爾曼加入到失業者的行列。他沒什麼積蓄,僅有的一點錢剛夠供自己和母親的房租、出行等生活費用。幾年前,有朋友問他:“你有女朋友嗎?”“我連買音樂會票的錢都沒有,什麼樣的姑娘會和我在一起呢?”(俄國人離不開音樂會)現在,佩雷爾曼母子倆就靠着微薄的退休金(每月30英鎊)勉強度日。”

  “我不確定這些消息準確,實在是佩雷爾曼太神祕,太不喜歡別人打擾他了。可窮困與拒絕百萬美元獎勵,確定無疑。”

  “用另一種方法證明龐加萊猜想的寧勻,也許同樣是一個奇怪的,與衆不同的人。我的學生告訴我,寧勻也極少接受任何採訪,不喜歡別人關心他的**。這與一個需要知名度的導演很不同,更不像一個公司的管理者,或者說,根本就不可能是一個公司的管理者。”

  “這與我哈佛同行瞭解的情況是一致的。”

  “金錢方面,他比他的兩個緋聞女友少到幾乎沒有。”

  “哪怕他是我們認爲的,與互聯網共同成長的,最需要社交,最需要物質的一代。”

  “哈佛喜歡說,他們培養的學生,是具有殉道精神的真理追求者,決非名利追逐者。哈佛提倡服務社會,奉獻社會,幫助提高社會。”

  “哈佛人當然不應該獨佔這樣的精神追求。但寧勻確實是一個典型的例子。網絡上批評寧勻被名利侵蝕是可笑的,更是可悲的。”

  “如果批評者視名利如甘泉,挑起這一切的人早已跪倒在名利腳下大聲稱頌!”

  “爲這個世界做出如此貢獻的人,不該被這樣對待,不該被公衆誤解,更不該被某些心懷叵測的人污衊!”

  “如此具有情緒的表述,不是我的風格。我只想說,寧勻,你乾的好!”

  “如同我的學生所說,如果拍電影是爲了靈感所需的休息,那麼就去做吧!我會帶我的女兒去影院支持你!”

  “還有,mpaa,數學家不會拍r級哦!”

  (未完待續。)==本站追書神器上架啦!所有光速追更,讓書迷不在煎熬等待,不錯過任何精彩章節!書蟲必備!關注公衆微信號zaixianxiaoshuo(按住三秒複製)下載本站閱讀器!

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