丘成桐因证明卡拉比猜想获得菲尔兹奖,由此确立的卡拉比-丘空间,在爱因斯坦的广义相对论里,相当于存在重力非零的真空宇宙。弦论是统一四种作用力最成熟的物理理论,它断言宇宙是十维的时空,除了日常的四维时空,另外卷缩的六维微小空间正是卡拉比-丘空间。数学并非一门不食人间烟火的抽象学问,相反地,它是我们认识物理世界不可或缺的工具。现在,就让我们沿着时间或更确切地沿着时空从头说起。
1969年我到了美国加州大学柏克利分校念研究所时了解到19世纪几何学在高斯和黎曼的手上经历了一场翻天覆地的变化;黎曼引进了更抽象、具有任何维度数的空间;大约五十年后爱因斯坦发觉包含弯曲空间的这种几何学刚好可用来统一牛顿的重力理论和狭义相对论并完成了著名的广义相对论;当时柏克利数学系大约有500名研究生课余的时间我都呆在数学图书馆孜孜不倦找寻有兴趣材料来看圣诞节到了别人都回去与家人团聚我在读《微分几何期刊》(Journal of Differential Geometry)上米尔诺的一篇论文阐述了曲率与基本群的关系让我既惊且喜因为它用到了我刚刚学过的东西米尔诺文笔流畅通读此文毫不费力他文中提及普莱斯曼另一论文我也极感兴趣从这些文章中可以见到负曲率流形的基本群受到强烈约束必须具备某些特定性质基本群拓扑上的概念基本上考虑的是从定点出发的所有回圈并将可互相形变的回圈视为等价普莱斯曼定理说负曲率流形的基本群里任两个可交换元素皆能写成某元素自乘这个结果很引人入胜试着推广普莱斯曼的结果看看如果空间曲率非正结果又是如何这是我平生第一次将空间的精确描述联系起来站在巨人的肩上——黎曼联立了几何学的崭新途径颠覆前人对空间的看法给开辟出一条新的道路从此不再局限于平坦而线性的欧几里得内物体距离和具意义此外还可以建立一套适用的作为研究分析工具半个多世纪后研习方程组发现物质只能决定部分为此心生困惑自问能否找到一个真空即没有物质的但其并不平凡即其重力非零当然著名方程史瓦西解具有这些性质描述乃是非旋转黑洞这是个真空的但奇怪极端产生了质量然而这个解有一个奇点在那里所有定律都不适用我要找的不似所描绘那样开放无垠反之光滑不带奇点并且紧致封闭即是说有没有一个紧而不含物质的空间即封闭的真空的但其上的却不等于这问题在我心中挥之不去认为这种并不存在如果能加以论证会是美妙定理柳暗花明又一村——猜想上世纪70年代开始便在考虑这个问题当时知道早已提出差不多同样的问题透过颇为复杂的语言来表述其中牵涉及凯勒流形、陈氏类等等看起来跟沾不上边事实上抽象也可以翻过来变为里的一个问题抚弦轻拨琴——1984年接到赫罗威茨电话谈到有关的一个模型建基于一套叫的新兴他们相信得到喜爱原因是它们具有所需的那种于是上述的问题便变成这样:能否找到一个紧而不带物质的称在这个情况指的就是于是在解决时证明存在的得到赫罗威茨斯特罗明格喜爱他们希望知道对不对告诉那是对听到后十分高兴不久打电话给我认为是像当年量子刚刚面世那样最激动人心的时刻来临他说每一位对早期量子有贡献的人都在史上留名如葛林施瓦茨等人重要发现有可能终究把所有自然统起来六位属于暗藏于四每一点里看不见但说是存在的添六个够神奇但不于此进一步指出决定了这个规律哪种粒子能够质量多少它们如何相互甚至一些常取决于所谓“内”形状不知吾身最为甚话说回来我们必须紧记毕竟是一套而已还未给实验所验证事实上有关的还没有设计出来如果要打分的话从好的方面来说启发了某些极之精妙而有力从中获得的有了严格纵使还没有为证实始终现存唯一能够各种完整而且非常漂亮试图尝试竟然导致不同融合这是从来没有想过今后并将倾尽心血继续努力参考文献:ShingTungYauandSteveNadisStringTheoryandtheGeometryoftheUniverse'sHiddenDimensionsNotice58(2011)no.8AMS;纳迪斯将扩充为文简介:哈佛教授科学院院士外籍院士菲兹奖克拉福德沃尔夫得主发展强有力技巧使得产生深刻变革解决了众多难题影响遍及理论几乎核心分支筹资成立浙江大学香港中文北京晨兴清华大学等学术机构并担任主任;创立世界华人数学家大会毎三年举办一次由于对中国发展的突出贡献获得年度中华人民共和国科学技术合作奖科普著作有大宇之型简史即将出版主编杂志丛书编辑zkai近期热门文章Top点击标题即可查看美哭了原来诺贝尔获奖证书每张都是一幅画!
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