第兩百四十一章標準猜想
劉一辰數(shù)學(xué)選的方向,不是他聲名在外的數(shù)論領(lǐng)域,而是代數(shù)幾何領(lǐng)域,因為德利涅教授是代數(shù)幾何領(lǐng)域的大老。
代數(shù)幾何是研究解析數(shù)論的重要工具,兩者其實是有共同之處,而且說實在的,劉一辰在代數(shù)幾何領(lǐng)域的造詣也并不低。
如果是一個普通教授,那根本沒資格擔(dān)任劉一辰的導(dǎo)師,因為很簡單,那么在國際數(shù)學(xué)家大會他沒有獲得菲爾茲獎,但是四年后的國際數(shù)學(xué)家大會他依舊是熱門人選,哪怕他這四年什么數(shù)學(xué)成果都沒有做出來。
當(dāng)然,德利涅教授有這個資格,德利涅教授是格羅滕迪克的學(xué)生,格羅滕迪克學(xué)派的領(lǐng)軍人之一。而且單論獲得的獎項,數(shù)學(xué)史上只有他囊括了菲爾茲獎、沃爾夫獎、克拉福德獎三項大獎。
以德利涅教授的學(xué)識,劉一辰相信自己一定能從他身上學(xué)到不少東西。
德利涅教授在辦公室見到劉一辰,笑著說道:“歡迎你加入普林斯頓的大家庭,我已經(jīng)等你等了一年半時間了!
“在我這里,不會對你有硬性要求,不會約束你的發(fā)展。根據(jù)我的觀察,你是個擅長獨立研究的學(xué)者。當(dāng)然如果你愿意加入我的課題,我很歡迎。如果你不感興趣,也可以像其他博士生那樣,完成我給你的任務(wù),同時準備你的畢業(yè)論文,一樣可以拿到你的博士學(xué)位!钡吕淌谛χf道。
“當(dāng)然,我對你的期望和要求,也會比別人要高,畢竟以你的數(shù)學(xué)水平,你已經(jīng)是世界一流數(shù)學(xué)家了,所以我對你的畢業(yè)論文的要求就是,至少是菲獎級別的。好好努力吧,別對自己太松懈,浪費了自己的天賦,那樣的話不但是對不起你自己,也對不起許多對你有很高期望的人!”德林捏教授說道。
劉一辰差一點血都要噴出來。
菲獎級別的成果,作為自己的畢業(yè)論文?
劉一辰不由得露出苦笑之色,這意味著他得作出極小模型綱領(lǐng)第一問題、第二問題這樣的成果,或者就是冰雹猜想這樣的。
這標準,還真的不是一般的高。
而在這一天,劉一辰也見到了自己的學(xué)長學(xué)姐們,兩個學(xué)長、一個學(xué)姐,只是三人看劉一辰眼神怪怪的,態(tài)度也非常的客氣。
因為這個剛剛?cè)腴T的學(xué)弟,名氣比他們加起來都要大,也獲得數(shù)個重量級數(shù)學(xué)獎項,而他們卻連博士學(xué)位都還沒有獲得。
同時劉一辰也了解到,德利涅教授正在從事的課題——‘標準猜想’!
說起標準猜想,就不由得說起黎曼猜想、韋尹猜想以及‘?dāng)?shù)學(xué)教皇’格羅滕迪克!
黎曼猜想,與周氏猜想、冰雹猜想等等一系列相對獨立的數(shù)學(xué)問題不同,雖然描述起來似乎很簡單,甚至用一句“Zeta函數(shù)的零點都在直線Res(s)=1/2上”就可以概括。
但事實上,它卻是一個好大的工程,類似于一座大廈。
就好像龐加來猜想一樣,沒有斯梅爾在六十年代將其引入高維概念,沒有丘成桐在證明卡拉比猜想時發(fā)展出的“用非線性微分方程研究幾何結(jié)構(gòu)”的理論,就不會有后來漢密爾頓在“Ricci流”上的突破以及93年那篇關(guān)于奇點理論的論文,更不會有佩雷爾曼的最終證明。
這是一個千禧難題級別的數(shù)學(xué)命題證明的可觀規(guī)律,就算天才、孤僻如佩雷爾曼,也不可能跳過前面的所有工作,直接得出龐加來猜想成立。
能夠作出這種成就,估計得牛頓、高斯、歐拉、格羅滕迪克一起聯(lián)手,才能直接跳出所有前面的工作,直接進行證明。
黎曼猜想也是一樣,而且這棟大廈,比龐加來猜想更龐大。
它像一座孤立的大山,所有數(shù)學(xué)家都站在山腳處,仰望著這座大山,甚至不確定這座山到底有多高,走上去過程中有沒有路、有多少關(guān)卡。
唯一確認的,就是眼前山一樣多的問題,都還沒有人去解決。誰能將通往黎曼猜想這一終極命題的所有問題全部解決,那么這期間誕生的成果,足以讓超過十個人獲得菲爾茲獎。
對于黎曼猜想的研究,數(shù)學(xué)界一直沒有停止過,‘?dāng)?shù)論最為璀璨的一顆明珠’豈是等閑,誰都想摘下這顆璀璨明珠,讓自己的名字出現(xiàn)在數(shù)學(xué)史上并熠熠生輝,與高斯、歐拉等數(shù)學(xué)大神比肩著。
所以,在過去百年時間,還是誕生了不少研究成果,比如康瑞的臨界線定理的“40%零點”,比如卡爾·本德等三位數(shù)學(xué)家提出的“將黎曼猜想引入一種特殊情形下的量子力學(xué)系統(tǒng)進行解釋”,都是算是解決黎曼猜想的思路。
當(dāng)然,還有以代數(shù)幾何學(xué)為切入點,也是研究黎曼猜想的一條思路。
1934年,德意志數(shù)學(xué)家哈賽證明了橢圓曲線上的黎曼猜想,到了20世紀40年代,法蘭西數(shù)學(xué)家韋尹證明了關(guān)于代數(shù)域的黎曼猜想,并由此提出了一般簇的黎曼猜想,即著名的韋尹猜想:設(shè)k是具有q個元素的有限域,V為在k上定義的n維非奇完備代數(shù)簇,設(shè)k的m擴張為k,及坐標取自k二中的V的點的個數(shù)為N},,則由d,~,-1 n乙(u,V)=au藝N ,u'一'及初始條件Z(O,V)=1所定義的u的函數(shù)Z(u,V),稱為有限域k上的代數(shù)簇V的同余夸函數(shù),則:
1. Z(u,V)是u的有理函數(shù)。
2. Z(u,V)滿足一個函數(shù)方程,它與黎曼夸函數(shù)所滿足的函數(shù)方程相類似。
3. Z(u,V)的零點的絕對值是q-z的奇數(shù)次冪,極點的絕對值是q告的偶數(shù)次冪。
4.設(shè)vto,是在某個有限次代數(shù)數(shù)域K上定義的非奇的完備代數(shù)簇,且Vo'模約化為V,如果V
1949年韋尹猜想一提出,就吸引了許多著名數(shù)學(xué)家,到了20世紀60年代,這一猜想成為代數(shù)幾何學(xué)的中心問題,人們?yōu)榻鉀Q猜想引進了許多新工具,發(fā)展了一些新的理論。
韋尹本人證明了上述猜想的一些重要特殊情形,1960年,德沃克證明了猜想1,格羅滕迪克也開展對韋尹猜想的研究,為了證明韋尹猜想,他擬定了一個龐大的代數(shù)幾何研究計劃,他證明了猜想1和2。后來德利涅受了格羅滕迪克的影響,基本上按照他制定的研究方向加以延伸和發(fā)展,并以其廣博的知識、敏銳的思想,于1973年證明了全部猜想,由此發(fā)展出一系列重要成果,是20世紀70年代純數(shù)學(xué)領(lǐng)域中取得的最輝煌成就之一。
可以說,德利涅教授因為作出此成績,獲得了菲爾茲獎、沃爾夫數(shù)學(xué)獎、克拉福德獎三大獎項!
但是,韋尹猜想通俗的描述便是函數(shù)域上的黎曼猜想,而它通常也被戲稱為‘山寨版’黎曼猜想。
至于‘標準猜想’,則是韋尹猜想的一般形式,當(dāng)年由現(xiàn)代代數(shù)幾何學(xué)的‘教皇’格羅滕迪克提出的,這一‘標準猜想’也被譽為代數(shù)幾何界的皇冠。
當(dāng)年格羅滕迪克探索了Motive的更多的深層結(jié)構(gòu)。對應(yīng)于被Motive實現(xiàn)的上同調(diào)環(huán)的分次結(jié)構(gòu),格羅滕迪克推想Motive應(yīng)該隱含著一種類似的分次結(jié)構(gòu)。為此,他提出了‘標準猜想’:每個Motive都應(yīng)該有一個直和分解,并且通過這分解的直和項可以實現(xiàn)已給空間的所有階數(shù)的上同調(diào)。
想要證明黎曼猜想,那么從代數(shù)幾何學(xué)方向,這個‘標準猜想’就是不得不去面對的。
數(shù)學(xué)界普遍認為,如果格羅滕迪克沉心于數(shù)學(xué)研究,那么韋尹猜想的證明者就不是德利涅而是格羅滕迪克,因為德利涅證明韋尹猜想基本上是延續(xù)著格羅滕迪克的研究方向的,以格羅滕迪克的數(shù)學(xué)實力,徹底證明韋尹猜想,不過是手到擒來。
可惜,1967年年僅41歲的格羅滕迪克認為自己已經(jīng)建立了現(xiàn)代代數(shù)幾何大廈,他的現(xiàn)代代數(shù)幾何帝國基本上建成,而他也41歲了,他拋棄了他的教徒們,去從事生態(tài)保護。
至于他提出‘標準猜想’,這完全是屬于直管挖坑不管埋人的舉動,他的徒子徒孫們、他的信徒們前赴后繼地跳入這個大坑,結(jié)果爬不出來。
就是德利涅教授,他也研究了三十年,他帶的學(xué)生也多研究‘標準猜想’,可惜至今未能解決‘標準猜想’。
毫無疑問,‘標準猜想’是代數(shù)幾何學(xué)領(lǐng)域通往黎曼猜想最重要的關(guān)卡,只要攻克了這個關(guān)卡,那么基本說這條路基本上被打通,不說完全證明黎曼猜想,至少可以說可以看到黎曼猜想這棟大山的山頂,那么證明黎曼猜想只不過是時間的問題。
毫無疑問,證明‘標準猜想’的人,獲得幾塊菲爾茲獎?wù)履鞘菦]有問題的......問題是,允不允許一個人一次性獲得那么多快菲爾茲獎?wù)隆?br />
劉一辰都懷疑,這么多年來,德利涅教授帶過的學(xué)生,有多少是被‘標準猜想’給折磨得苦不堪言,心生陰影?
因為沒有具體給一個課題,劉一辰是可以自由研究的,他既可以選擇‘標準猜想’課題組,也可以自己選擇研究方向,只需要他作出菲獎級別的成果,那么就是畢業(yè)論文,就可以獲得博士學(xué)位。
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