第六百四十六章 Calabi-Yau空間
霍奇理論、小平邦彥嵌入定理、Calabi-Yau定理是復(fù)幾何發(fā)展史上的三個最偉大的里程碑,也是整個數(shù)學(xué)中屈指可數(shù)的最美妙的定理。
它們有許多異曲同工的地方。
它們都是用微分幾何證明的,都是連接幾何與其他領(lǐng)域必不可少的橋梁,如代數(shù)幾何等。
它的定義就是用非線性微分方程的方法來系統(tǒng)地解決幾何與拓撲中的難題,反過來也用幾何的直觀與想法來理解偏微分方程的結(jié)構(gòu)。
丘成桐在1978年的國際數(shù)學(xué)家大會的大會報告中系統(tǒng)而清晰地描繪了幾何分析與高維單值化理論的發(fā)展前景。
由此方法,一系列著名的問題得到解決,特別是唐納森(Donaldson)為代表的規(guī)范場理論與低維拓撲的結(jié)合,漢密爾頓(Hamilton)的Ricci流與龐加萊猜想的歷史性進展,將幾何分析的發(fā)展帶到了一個高峰。
丘成桐高興:“總算可以破解了,這不僅僅是物理的,更是數(shù)學(xué)上美妙的地方,神奇的是這就是一碼事,原來這些數(shù)學(xué)和物理是分開的。我要想想如此神奇的形狀,是一個絕對的真空,表面上的總曲率等于0,是平坦的,實則內(nèi)部都是扭曲的,這種扭曲一方面形成了量子力學(xué)的強、弱和電磁爐,另一方面就是引力,然后就是這樣的無數(shù)的扭曲形狀.”
卡拉比說:“如果說這些空間會像你說的那樣扭曲呢?動力來源于哪里?”
丘成桐說:“物理學(xué)家好說量子漲落,我理解的是越小的東西就越不穩(wěn)定,空間越容易扭曲出各種形狀,符號卡拉比流形的就會形成物質(zhì),扭曲不出卡拉比流形的就無法形成穩(wěn)定物質(zhì),這就是量子漲落的基礎(chǔ)了,也順便解釋了海森堡不確定原理?!?p> 卡拉比說:“如果你要這樣講,那么我們數(shù)學(xué)家的任務(wù)就更重了,你想想看,憑什么會不研究量子漲落這種不穩(wěn)定的可以變成任何形狀的跳動呢?我們就要想方設(shè)法的自己構(gòu)建這些?!?p> 丘成桐說:“雖然量子漲落很小,但是我們在宏觀的東西來找到類似物,就比如水面的波濤洶涌來找量子漲落。我們要觀察那些有特殊現(xiàn)象的水。”
卡拉比說:“就是陶哲軒說的水會不會爆炸這樣的東西?你見過水想《美人魚》里面那樣出現(xiàn)過奇跡嗎?”
丘成桐說:“海洋里面有很多效應(yīng),比如內(nèi)波,巨浪和海嘯一類的東西,我們都應(yīng)該留意這些東西,說不定對我們的研究有用?!?