论文部分内容阅读
2006年8月22日,在西班牙首都马德里举行的国际数学家大会开幕式上,俄罗斯数学家格利高里·佩雷尔曼(Grigori Perelman)以其“庞加莱猜想”,成为当年数学界最高奖“菲尔兹奖”获奖人之一。
但他没有出现在开幕式上。事实上,早些时候,国际数学家联盟主席鲍尔曾努力劝说他接受奖项,他的回答是“我拒绝”——从而也拒绝了伴随大奖而来的崇高荣誉和巨额金钱。这在菲尔兹奖70多年的历史上尚属首次。
佩雷尔曼所为,或许并不令人意外。
佩雷尔曼1966年出生于前苏联,在圣彼得堡国立大学获得博士学位后,工作于圣彼得堡斯特科洛夫数学研究所。他留着长长的头发和胡子,指甲有几英寸长。他的同事称他是一个“超凡脱俗的人”,友好、害羞,“对物质生活不感兴趣,喜欢躲在圣彼得堡附近的森林里寻找蘑菇”。
即便在数学领域,除了思考并解决数学问题本身,佩雷尔曼也别无所求。他甚至不曾考虑过在学术期刊上正式发表自己的研究。在完成证明后,他所做的,仅仅是于2002年11月至2003年7月间,在学术网站arXiv.org上贴出了三篇论文——总篇幅不超过70页。
佩雷尔曼的研究,是关于庞加莱猜想和几何化猜想的。1904年,伟大的法国数学家亨利庞加莱提出一个后来以他的名字命名的拓扑学猜想:如果三维空间中的每条封闭曲线都能收缩为一个点,则该空间一定是一个三维圆球。后来,美国数学家瑟斯顿提出几何化猜想,将庞加莱猜想作为一个特例。“庞加莱猜想”关涉人类对空间本质的认识和数学诸领域的综合,意义重大,但长久以来,数学家们却难得其门而入。
1982年,美国数学家理查德·汉密尔顿提出“瑞奇流”(Ricci flow),为解決庞加莱猜想提供了新的工具。但汉密尔顿未能走得更远,他的方法产生了“奇点”——密度无穷大的点。如何处理奇点,成为解决庞加莱猜想最关键的部分。
1992年至1995年,佩雷尔曼在美国访问期间,意识到奇点问题可能的解决办法。他曾与汉密尔顿当面讨论,但后者似乎未能理解他的思路。于是,佩雷尔曼独自走了下去。
此后的细节无从得知。可以肯定的是,佩雷尔曼最终取得了根本性的进展。他的论文表明,被人们戏称为“脖子”和“雪茄”的两类奇点都可用特定的方法“抹平”,瑞奇流可以持续到最终,从而证明了几何化猜想及庞加莱猜想。
这一证明引起的关注可想而知。但佩雷尔曼的论文非常简略,许多步骤并非显而易见,数学家们纷纷开始对他的工作进行说明和检验。
这种努力主要来自三方面。一是耶鲁大学的克莱纳和密歇根大学的洛特教授,2006年5月,他们将其研究成果——一篇长192页、以“对佩雷尔曼论文的注解”为题的论文——贴在了arXiv.org网站上;二是麻省理工学院的田刚和哥伦比亚大学的摩根教授,2006年7月,他们同样在arXiv.org上登出了他们长达473页的研究,对佩雷尔曼的论文做了几乎是逐字逐句的解释;三是美国理海(Lehigh)大学的曹怀东和中国中山大学的朱熹平教授,他们将其328页的论文发表在了《亚洲数学期刊》2006年6月号上,题为“庞加莱和几何化猜想的一个完整证明:瑞奇流的哈密尔顿-佩雷尔曼理论的应用”。
这些学者之间,或许存在着相当程度的竞争关系;但不可否认的是,经由他们的工作,佩雷尔曼的论文得到了补充和说明,也经受住了严格的审查。按照国际数学家大会的官方说法,“顶级专家们没有发现他的工作有任何严重的问题”。
至此,对于证明“庞加莱猜想”,一位超凡脱俗的“隐士”和他的三篇未登学术“大雅之堂”的简短论文,加上其他几位数学家的努力,共同成就了一段当代传奇。
但他没有出现在开幕式上。事实上,早些时候,国际数学家联盟主席鲍尔曾努力劝说他接受奖项,他的回答是“我拒绝”——从而也拒绝了伴随大奖而来的崇高荣誉和巨额金钱。这在菲尔兹奖70多年的历史上尚属首次。
佩雷尔曼所为,或许并不令人意外。
佩雷尔曼1966年出生于前苏联,在圣彼得堡国立大学获得博士学位后,工作于圣彼得堡斯特科洛夫数学研究所。他留着长长的头发和胡子,指甲有几英寸长。他的同事称他是一个“超凡脱俗的人”,友好、害羞,“对物质生活不感兴趣,喜欢躲在圣彼得堡附近的森林里寻找蘑菇”。
即便在数学领域,除了思考并解决数学问题本身,佩雷尔曼也别无所求。他甚至不曾考虑过在学术期刊上正式发表自己的研究。在完成证明后,他所做的,仅仅是于2002年11月至2003年7月间,在学术网站arXiv.org上贴出了三篇论文——总篇幅不超过70页。
佩雷尔曼的研究,是关于庞加莱猜想和几何化猜想的。1904年,伟大的法国数学家亨利庞加莱提出一个后来以他的名字命名的拓扑学猜想:如果三维空间中的每条封闭曲线都能收缩为一个点,则该空间一定是一个三维圆球。后来,美国数学家瑟斯顿提出几何化猜想,将庞加莱猜想作为一个特例。“庞加莱猜想”关涉人类对空间本质的认识和数学诸领域的综合,意义重大,但长久以来,数学家们却难得其门而入。
1982年,美国数学家理查德·汉密尔顿提出“瑞奇流”(Ricci flow),为解決庞加莱猜想提供了新的工具。但汉密尔顿未能走得更远,他的方法产生了“奇点”——密度无穷大的点。如何处理奇点,成为解决庞加莱猜想最关键的部分。
1992年至1995年,佩雷尔曼在美国访问期间,意识到奇点问题可能的解决办法。他曾与汉密尔顿当面讨论,但后者似乎未能理解他的思路。于是,佩雷尔曼独自走了下去。
此后的细节无从得知。可以肯定的是,佩雷尔曼最终取得了根本性的进展。他的论文表明,被人们戏称为“脖子”和“雪茄”的两类奇点都可用特定的方法“抹平”,瑞奇流可以持续到最终,从而证明了几何化猜想及庞加莱猜想。
这一证明引起的关注可想而知。但佩雷尔曼的论文非常简略,许多步骤并非显而易见,数学家们纷纷开始对他的工作进行说明和检验。
这种努力主要来自三方面。一是耶鲁大学的克莱纳和密歇根大学的洛特教授,2006年5月,他们将其研究成果——一篇长192页、以“对佩雷尔曼论文的注解”为题的论文——贴在了arXiv.org网站上;二是麻省理工学院的田刚和哥伦比亚大学的摩根教授,2006年7月,他们同样在arXiv.org上登出了他们长达473页的研究,对佩雷尔曼的论文做了几乎是逐字逐句的解释;三是美国理海(Lehigh)大学的曹怀东和中国中山大学的朱熹平教授,他们将其328页的论文发表在了《亚洲数学期刊》2006年6月号上,题为“庞加莱和几何化猜想的一个完整证明:瑞奇流的哈密尔顿-佩雷尔曼理论的应用”。
这些学者之间,或许存在着相当程度的竞争关系;但不可否认的是,经由他们的工作,佩雷尔曼的论文得到了补充和说明,也经受住了严格的审查。按照国际数学家大会的官方说法,“顶级专家们没有发现他的工作有任何严重的问题”。
至此,对于证明“庞加莱猜想”,一位超凡脱俗的“隐士”和他的三篇未登学术“大雅之堂”的简短论文,加上其他几位数学家的努力,共同成就了一段当代传奇。