2015年12月21日下午,国际著名数学家丘成桐教授在中国科技会堂做了题为《几何:从黎曼、爱因斯坦到弦论》的主旨演讲,本次活动由科技导报社主办,科技导报社主编、著名生物学家陈章良主持了本次演讲会。参加本次演讲会的除了各位领导以外,还有丘成桐先生的弟子、纽约州立大学石溪分校终身教授顾险峰,以及来自各高等院校与研究所的教授与博士生,蝌蚪君也参加了本次演讲会。
丘成桐先生在本次讲演中主要讲了如下内容:爱因斯坦的大学老师很好,丘成桐先生在讲演中指出,爱因斯坦读大学的时候,其数学教授是闵可夫斯基。闵可夫斯基是当时最重要的数学家之一,因此爱因斯坦受到了良好的数学教育。当然,因为爱因斯坦比较懒惰,后来没有怎么去上闵可夫斯基的数学课。1908年闵可夫斯基去世之前知道爱因斯坦发现了狭义相对论,也曾经用数学方法帮助爱因斯坦建立狭义相对论在四维时空的微分几何形式。
黎曼在意大利养病,影响了当地的学者,丘成桐先生说,广义相对论的建立离不开黎曼几何。德国人黎曼有肺病,所以他英年早逝前的几年曾经去意大利养病,一直在意大利过了4个冬天。黎曼在意大利那么一呆,就影响了当地的学者。这三位被影响的意大利人是列维·西维塔、毕安基与克里氏多夫。在相对论中,毕安基恒等式可以帮助爱因斯坦得到引力场方程中实现能量动量张量的守恒,而克里氏多夫联络出现在描述自由落体的测地线方程中。
丘成桐先生还强调了具有共形结构的黎曼曲面的重要性,他提到了与顾险峰教授在计算共形几何上做的一系列开创性的工作。年轻的时候对广义相对论着迷,丘成桐先生说他读研究生的时候,就对广义相对论很着迷,曾经他考虑一个问题,就是在赤道上有2个人,分别沿着经线朝北走,一开始它们是相互平行的,但是一直走到了北极点,他们相遇了。
“在直观上,这就好象是这2个人之间有引力”,丘成桐先生说,“当然这在微分几何里是因为地球球面有曲率。因此,引力与曲率是可以等价的。
”丘成桐先生27岁之前经常考虑一个问题,那就是“一个没有物质的空间到底会不会发生弯曲”,这个问题是在广义相对论的引申,因为在广义相对论中,有物质就有时空弯曲——丘成桐在27岁之前希望知道如果一个空间的里奇曲率为零,那么剩余的外尔曲率会有什么样的表现,以及如何把这个问题推广到复流形上——这就是卡拉比猜想,后来被27岁的丘成桐解决。3年以后,丘成桐又解决了广义相对论领域中的重要猜想——正质量猜想。
无论是卡拉比猜想还是正质量猜想,其思想来源都来自广义相对论,因此丘成桐先生对广义相对论的痴迷使得他少年成材,名满天下。在讲演过程中,丘成桐先生说他正在努力推动建设中国版的大型强子对撞机,为此他与合作者写了一本题为《从万里长城到巨型强子对撞机》的书。在演讲结束以后,丘成桐先生回答了部分听众的提问,当蝌蚪君问他:“您为什么在很多讲演中多次提到卡拉比——丘成桐空间,而较少提到正质量猜想的证明?
”丘成桐先生回答蝌蚪君说,他觉得卡拉比猜想的证明在物理上比正质量猜想的证明在物理上有更广泛的应用,也更基本一些。