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第427章 1970年的圣诞节

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  所有人都屏住了呼吸,想看看这位被媒体添加了新名头“白宫的无冕之王”的华裔会如何对待来自华国的客人。

  林燃迈开步子,径直走了过来,他直接和姜立夫握手道:“姜教授,欢迎来到纽约参加这次的纽约数学大会。”

  林燃的上前,打破了寂静,气氛一下就重新变得热烈起来。

  华国代表团的数学家们,同样的在看到林燃之后都变得自信了起来。

  我们从物质上确实比不过阿美莉卡,但在这个以智力为硬通货的领域,华人的大脑不比任何人差。

  “林教授,又见面了,上次在尼斯,你的风采让我记忆犹新,这次在你的主场,气势更足啊!”姜立夫奉承道。

  华国代表团中第一次见林燃的年轻数学家们内心很是惊讶,惊讶于对方居然在大庭广众之下和华国代表用中文沟通。

  历史的细节,是不会在报纸上看到的。

  “哈哈,姜教授,纽约的暖气太燥,代表团的同志们还习惯吗?”林燃接着问道。

  “还行。”姜立夫不卑不亢地回答道,“不仅是暖气燥,纽约的这种热闹,我们也还需要适应。”

  “适应就好。”林燃点了点头:“世界在变,以后这样的热闹,我相信燕京以后也会有的。”

  他转过身,从侍者托盘里拿起两杯香槟,但并没有递给姜立夫,而是自己留了一杯,将另一杯举在半空,对着全场那些竖着耳朵的西方人,换回了英语:

  “诸位,在这个圣诞夜,我们欢迎来自遥远东方的同行。

  数学是宇宙的语言,它不分国界,不分主义。”

  说着,他看向华国代表团们,举杯致意,眼神中似乎藏着千言万语:

  “为了那个我们共同追求的的数学真理。”

  而周围的老外们看着这一幕,神色如常。

  大家都很清楚教授虽然是白宫的高官,但他的灵魂深处,依然保留着来自华国的文化底色。

  今年的数学家大会和往年比,提前一天有个晚会,迎接华国代表团的到来,也是迎接教授的到来。

  第二天才能称得上是正式开始。

  在哥伦比亚大学最大的一间阶梯教室,甚至还需要从别的教室搬一些椅子进来。

  密密麻麻坐满了当今世界上最顶尖的大佬。

  从普林斯顿到巴黎高师再到哥伦比亚。

  “各位,好久不见,前两年都没有时间来参加纽约数学家大会,我作为发起人之一实在是深感惭愧。

  所以我就和今年的主办方福克斯教授商量,说今年我参加,作为我的主场好不好?

  可能整个会议时间我需要全部占据,我会解决一个问题,还会提出一个问题。

  福克斯教授欣然同意,那么我也不是谦虚,今天的会议就由我接管了。

  接下来让我们进入数学的世界吧。”

  林燃站在讲台上,话音落下后,台下是雷鸣般的掌声。

  来的人多,掌声的分贝也更高。

  “诚如各位在会议开始前所接到的通知那样,我们今天要讲庞加莱猜想的证明。”

  台下满是期待的眼神。

  这是一个属于纯粹理性的时刻。

  在场的数学家们都等待迎来来自教授的思维风暴。

  对哥伦比亚大学的数学博士而言,他们以后要是去欧洲任职,和欧洲同事们拉近距离的最大谈资就是:“我上过教授的课。”

  “半年前在法兰西尼斯举办的数学家大会上,我提到过,我和蓬皮杜总统聊到庞加莱猜想,让我有了一些灵感。

  当时我说的是,也许四年后能找到解法,但好像不需要四年,半年时间,我已经找到了解法。”

  这是专属于教授的凡尔赛时刻。

  “各位,先让我们想象一个封闭的、没有边缘的三维空间。”林燃在黑板上画了一个扭曲的、不规则的球体,像是一个被揉皱的纸团,然后面对着台下的众人说道:“庞加莱曾经问我们:如果一个三维流形中,任何一条闭合的曲线都可以连续收缩成一个点,那么这个流形是否一定等同于一个三维球面?”

  他转过身,粉笔在黑板上重重一点:“六十年来,我们都在试图用拓扑学的手术刀去切割它,去缝合它。

  但今天,我想向各位展示一种新的方法:热流。”

  林燃在黑板上行写了一个方程式,来自法兰西的皮埃尔一下就就看出了方程的恐怖之处,左边是度量张量随时间的变化率,右边是里奇曲率张量。

  “为了让大家理解它,我们得先忘掉几何,想一想物理。

  大家都知道傅里叶的热传导方程。

  如果你在一个不规则的金属块上加热,热量会怎么流动?

  它会从高温区流向低温区,直到整个金属块的温度变得均匀。

  热流方程本质上是在平滑温度的差异。

  而我的这个方程,就是在几何上模拟热传导。

  只不过,这里流动的不是热量,而是曲率。

  想象一个畸形的三维空间,就像一个表面凹凸不平的土豆。

  在这个方程的演化下,曲率大的地方会收缩,曲率小的地方会扩张。

  就像热量扩散一样,空间的畸变会随着时间的推移而逐渐被抚平。

  在数学上,我们定义git(t)为黎曼度量族。

  随着t的增加,无论这个流形最初多么扭曲,它都在试图进化成一个拥有常截面曲率的完美形态。”

  说到这里,林燃停顿了片刻,眉头紧锁,似乎在面对一个看不见的敌人。

  “但是,这里有一个致命的陷阱,那就是奇点。”

  他在黑板上重新画了一个哑铃形状的物体,中间连接的把手非常细。

  “当里奇流作用于这个哑铃时,两端的球体会变圆,但中间的连接颈部会收缩得比其他地方更快。

  当曲率趋向于无穷大时,这个颈部会断裂。

  在数学上,这意味着方程爆破,演化停止。

  ”台下的数学家们屏住了呼吸。

  这就是几十年来拓扑学家们的噩梦。

  “如果是过去,我们会在这里停下,宣布失败。”

  但现在我们可以引入了一个手术。”

  林燃用手作挥舞状,似乎手就是一把刀。

  “在奇点即将形成的前一刻,我们人为地切断这个颈部,将两个断开的端口分别用一个标准的球冠封死。

  然后,让新的流形继续按照里奇流方程演化!

  切断、封口、继续演化;再遇到奇点,再切断、再封口...”

  林燃仿佛指挥家在指挥一场宏大的交响乐:

  “当我们不断重复这个过程,随着时间t趋向于无穷大,那些复杂的、纠缠的拓扑结构会被一个个分解。

  最后,我们会发现,剩下的所有碎片,都是我们熟悉且标准的三维球体。”

  林燃双手撑着讲台,扫视全场:“如果我们能证明,任何单连通的封闭三维流形,在经过里奇流和手术的洗礼后,最终都不可避免地退化为标准球体。

  那么,我们就反向证明了——它们最初的本质,就是球体。

  这,就是庞加莱猜想的终结。

  接下来让我们正式进入到论证的过程中去...”

  台下的听众们仿佛刚刚经历了一场思维的过山车。

  林燃没有使用晦涩难懂的拓扑学术语,同调群或基本群,而是用热量和手术这两个比喻展示了如何将一个复杂的宇宙,规训为最完美的几何形态。

  这给听众们带来的不仅是数学的胜利,也是哲学的思考:混乱终将归于秩序。

  今天的场合,陈景润没有出席,因为害怕被华国代表团给认出来。

  坐在姜立夫身边的是陈省身,他用中文说道:“姜先生,教授这是在用这样的方式欢迎你们的到来。”

  陈省身是姜立夫的学生,姜立夫闻言讶异道:“为什么这么说?”

  “如果没有你们的到来,教授一般都是直接开始讲方程式,根本就不会用比喻来让我们听懂。

  在他看来,我们要听他的课,需要提前做好充分的准备,听不懂也没事,只需要有一个人听懂就行,不需要所有人都能懂。

  他这是考虑到华国代表团和世界数学脱节有些久,所以...”陈省身没有说完,但意思已经表达到位了。

  姜立夫解释道:“省身,你误会了,我们没有和世界数学脱节,我们能看到来自西方世界的数学学术期刊,不然你寄给我的数学新进展杂志是怎么收到的?

  我们欢迎你回国讲课,你有一点说对了,我们需要来自全球的数学家来推动华国数学向前发展。”

  陈省身没有再多说,把目光投向林燃,台上的讲解还在继续。

  林燃已经擦掉了那些生动的土豆和哑铃图形。

  他转过身,面对着干净的黑板。

  现在开始只有分析。

  “为了证明流形的收敛性,我们需要控制曲率的增长。

  首先,我们推导标量曲率R的演化方程。”林燃在黑板左侧写下了第一个关键算式。

  “大家请看,这不仅仅是一个热方程。

  德尔塔是拉普拉斯项,负责扩散;但2|Ric|的立方则是一个非线性的反应项。

  正是这一项,导致了曲率在有限时间内可能爆破到无穷大。”

  台下的听众们在笔记本上记下了这个公式。

  功力深厚的数学家已经捕捉到了灵感。

  这个方程揭示了里奇流的本质,反应-扩散系统。

  “为了控制这种爆破,我引入了一个全新的工具,我将它命名为微分伦道夫不等式。”

  同样的,数学的演化有过程,原时空佩雷尔曼的证明,需要有哈密顿的工作作为前缀。

  现在林燃相当于一手包办了两个人的工作,从工具到证明全都自己来。

  林燃手中的粉笔在黑板上飞速移动,写下了一个占据了半面黑板的复杂不等式,其中包含了曲率的梯度和时间导数。

  “通过这个不等式,我们可以将不同时空的曲率联系起来。

  它保证了曲率不会无序地增长,而是遵循某种严格的几何约束。”

  现场的数学家们开始感到窒息。

  这是极高技巧的几何分析,是对偏微分方程的极致运用。

  越懂行越窒息,作为微分几何大师级人物,陈省身是最服气的。

  “有了这个不等式,我们就可以对奇点进行分类。”

  林燃走到了黑板的中央,画出了一个局部放大的几何结构,并在旁边标注了极限方程:“当t趋向于奇点时刻T,如果我们对流形进行尺度缩放,使其曲率保持有界。

  我们会发现,在极限状态下,流形必然收敛于一类特殊的解...”

  最后林燃转过身,并没有写下Q.E.D.,而是扔掉了手中的粉笔头,拍了拍手上的灰尘说道:“逆向推导,原始流形M必然同胚于三维球面S3。”

  黑板上,密密麻麻的算式如同繁星般排列。

  人类理性的极致光辉再次闪耀,所有出席的数学家都感到不虚此行。

  陈省身甚至感到眩晕。

  因为精妙的微积分技巧和宏大的几何直觉的完美结合,让他意识到,这不仅是解决了庞加莱猜想,这甚至开创了一个全新的数学分支。

  掌声,再次如同海啸般爆发。

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