在数学上,我们定义git(t)为黎曼度量族。
随著t的增加,无论这个流形最初多么扭曲,它都在试图进化成一个拥有常截面曲率的完美形态。」
说到这里,林燃停顿了片刻,眉头紧锁,似乎在面对一个看不见的敌人。
「但是,这里有一个致命的陷阱,那就是奇点。
他在黑板上重新画了一个哑铃形状的物体,中间连接的把手非常细。
「当里奇流作用于这个哑铃时,两端的球体会变圆,但中间的连接颈部会收缩得比其他地方更快。
当曲率趋向于无穷大时,这个颈部会断裂。
在数学上,这意味著方程爆破,演化停止。
「台下的数学家们屏住了呼吸。
这就是几十年来拓扑学家们的噩梦。
「如果是过去,我们会在这里停下,宣布失败。」
但现在我们可以引入了一个手术。」
林燃用手作挥舞状,似乎手就是一把刀。
「在奇点即将形成的前一刻,我们人为地切断这个颈部,将两个断开的埠分别用一个标准的球冠封死。
然后,让新的流形继续按照里奇流方程演化!
切断、封口、继续演化;再遇到奇点,再切断、再封口...」
林燃仿佛指挥家在指挥一场宏大的交响乐:「当我们不断重复这个过程,随著时间t趋向于无穷大,那些复杂的、纠缠的拓扑结构会被一个个分解。
最后,我们会发现,剩下的所有碎片,都是我们熟悉且标准的三维球体。」
林燃双手撑著讲台,扫视全场:「如果我们能证明,任何单连通的封闭三维流形,在经过里奇流和手术的洗礼后,最终都不可避免地退化为标准球体。
那么,我们就反向证明了—一它们最初的本质,就是球体。
这,就是庞加莱猜想的终结。
接下来让我们正式进入到论证的过程中去...」
台下的听众们仿佛刚刚经历了一场思维的过山车。
林燃没有使用晦涩难懂的拓扑学术语,同调群或基本群,而是用热量和手术这两个比喻展示了如何将一个复杂的宇宙,规训为最完美的几何形态。
这给听众们带来的不仅是数学的胜利,也是哲学的思考:混乱终将归于秩序。
今天的场合,陈景润没有出席,因为害怕被华国代表团给认出来。
坐在姜立夫身边的是陈省身,他用中文说道:「姜先生,教授这是在用这样的方式欢迎你们的到来。」
陈省身是姜立夫的学生,姜立夫闻言讶异道:「为什么这么说?」
「如果没有你们的到来,教授一般都是直接开始讲方程式,根本就不会用比喻来让我们听懂。
在他看来,我们要听他的课,需要提前做好充分的准备,听不懂也没事,只需要有一个人听懂就行,不需要所有人都能懂。
他这是考虑到华国代表团和世界数学脱节有些久,所以...」陈省身没有说完,但意思已经表达到位了。
姜立夫解释道:「省身,你误会了,我们没有和世界数学脱节,我们能看到来自西方世界的数学学术期刊,不然你寄给我的数学新进展杂志是怎么收到的?
我们欢迎你回国讲课,你有一点说对了,我们需要来自全球的数学家来推动华国数学向前发展。」
陈省身没有再多说,把目光投向林燃,台上的讲解还在继续。
林燃已经擦掉了那些生动的土豆和哑铃图形。
他转过身,面对著干净的黑板。
现在开始只有分析。
「为了证明流形的收敛性,我们需要控制曲率的增长。
首先,我们推导标量曲率R的演化方程。」林燃在黑板左侧写下了第一个关键算式。
「大家请看,这不仅仅是一个热方程。
德尔塔是拉普拉斯项,负责扩散;但2Ric的立方则是一个非线性的反应项。
正是这一项,导致了曲率在有限时间内可能爆破到无穷大。」
台下的听众们在笔记本上记下了这个公式。
功力深厚的数学家已经捕捉到了灵感。
这个方程揭示了里奇流的本质,反应—扩散系统。
「为了控制这种爆破,我引入了一个全新的工具,我将它命名为微分伦道夫不等式。」
同样的,数学的演化有过程,原时空佩雷尔曼的证明,需要有哈密顿的工作作为前缀。
现在林燃相当于一手包办了两个人的工作,从工具到证明全都自己来。
林燃手中的粉笔在黑板上飞速移动,写下了一个占据了半面黑板的复杂不等式,其中包含了曲率的梯度和时间导数。
「通过这个不等