庞加莱猜想
世界十大难题

世界十大难题1、NP完全问题(NP-C问题)NP完全问题(NP-C问题),是世界七大数学难题之一。
NP的英文全称是Non-deterministicPolynomial的问题,即多项式复杂程度的非确定性问题。
简单的写法是NP=P?,问题就在这个问号上,到底是NP等于P,还是NP不等于P。
NP就是Non-deterministicPolynomial的问题,也即是多项式复杂程度的非确定性问题。
而如果任何一个NP问题都能通过一个多项式时间算法转换为某个NP问题,那么这个NP问题就称为NP完全问题(Non-deterministicPolynomialcompleteproblem)。
NP完全问题也叫做NPC问题。
2、霍奇猜想霍奇猜想是代数几何的一个重大的悬而未决的问题。
由威廉·瓦伦斯·道格拉斯·霍奇提出,它是关于非奇异复代数簇的代数拓扑和它由定义子簇的多项式方程所表述的几何的关联的猜想,属于世界七大数学难题之一。
二十世纪的数学家们发现了研究复杂对象的形状的强有力的办法。
基本想法是问在怎样的程度上,我们可以把给定对象的形状通过把维数不断增加的简单几何营造块粘合在一起来形成。
3、庞加莱猜想庞加莱猜想(Poincaréconjecture)是法国数学家庞加莱提出的一个猜想,其中三维的情形被俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼于2003年左右证明。
2006年,数学界最终确认佩雷尔曼的证明解决了庞加莱猜想。
1904年,法国数学家亨利·庞加莱提出了一个拓扑学的猜想:“任何一个单连通的,闭的三维流形一定同胚于一个三维的球面。
”简单地说,一个闭的三维流形就是一个有边界的三维空间;单连通就是这个空间中每条封闭的曲线都可以连续的收缩成一点,或者说在一个封闭的三维空间,假如每条封闭的曲线都能收缩成一点,这个空间就一定是一个三维圆球。
4、黎曼假设黎曼猜想是关于黎曼ζ函数ζ(s)的零点分布的猜想,由数学家黎曼于1859年提出。
十大无解数学题世界最难的10道数学题

十大无解数学题世界最难的10道数学题霍奇猜想霍奇猜想是代数几何的一个重大的悬而未决的问题。
由威廉·瓦伦斯·道格拉斯·霍奇提出,它是关于非奇异复代数簇的代数拓扑和它由定义子簇的多项式方程所表述的几何的关联的猜想,属于世界十大数学难题之一。
庞加莱猜想庞加莱猜想是法国数学家庞加莱提出的一个猜想,其中三维的情形被俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼于2003年左右证明。
2006年,数学界最终确认佩雷尔曼的证明解决了庞加莱猜想。
后来,这个猜想被推广至三维以上空间,被称为“高维庞加莱猜想”。
提出这个猜想后,庞加莱一度认为自己已经证明了它。
黎曼假说概述有些数具有特殊的属性,它们不能被表示为两个较小的数字的乘积,如2,3,5,7,等等。
这样的数称为素数(或质数),在纯数学和应用数学领域,它们发挥了重要的作用。
所有的自然数中的素数的分布并不遵循任何规律。
然而,德国数学家黎曼(1826年—1866年)观察到,素数的频率与一个复杂的函数密切相关。
杨米尔斯的存在性和质量缺口杨米尔斯的存在性和质量缺口是世界十大数学难题之一,问题起源于物理学中的杨·米尔斯理论。
该问题的正式表述是:证明对任何紧的、单的规范群,四维欧几里得空间中的杨米尔斯方程组有一个预言存在质量缺口的解。
该问题的解决将阐明物理学家尚未完全理解的自然界的基本方面。
纳维—斯托克斯方程建立了流体的粒子动量的改变率(加速度)和作用在液体内部的压力的变化和耗散粘滞力(类似于摩擦力)以及重力之间的关系。
这些粘滞力产生于分子的相互作用,能告诉我们液体有多粘。
这样,纳维—斯托克斯方程描述作用于液体任意给定区域的力的动态平衡,这在流体力学中有十分重要的意义。
四色猜想四色猜想的内容是“任何一张地图只用四种颜色就能使具有共同边界的国家着上不同的颜色。
”也就是说在不引起混淆的情况下一张地图只需四种颜色来标记就行。
用数学语言表示即“将平面任意地细分为不相重叠的区域,每一个区域总可以用1234这四个数字之一来标记而不会使相邻的两个区域得到相同的数字。
宇宙的8种形状庞加莱猜想

宇宙的8种形状庞加莱猜想
平面几何形状:最简单的宇宙模型是平面几何形状,类似于无限大的平面。
这种模型认为宇宙是二维的,没有曲率。
然而,这种模型与观测数据不符,因为宇宙中存在着大尺度的结构,如星系和星系团。
球面几何形状:另一种可能的宇宙形状是球面几何形状,类似于地球表面。
这种模型认为宇宙是三维的,并且存在着一定的曲率。
球面模型可以通过观测数据来验证,因为球面几何形状可以解释宇宙中的一些大尺度结构。
无限扩展的平面:还有一种可能的宇宙形状是无限扩展的平面,这种模型认为宇宙是无限大的,并且没有边界。
这种模型可以解释宇宙中的均匀性和无限性,但是它无法解释宇宙中的大尺度结构。
封闭的超球面:另一种可能的宇宙形状是封闭的超球面,类似于一个四维空间的球面。
这种模型认为宇宙是有限大小的,并且存在着一定的曲率。
超球面模型可以解释宇宙中的大尺度结构,但是它无法解释宇宙中的无限性和均匀性。
开放的负曲率空间:另一种可能的宇宙形状是开放的负曲率空间,类似于马鞍形的表面。
这种模型认为宇宙是无限大的,并且呈现出负曲率。
负曲率空间可以解释宇宙中的一些大尺度结构,但是它无法解释宇宙中的均匀性和有限性。
多维空间几何形状:最后一种可能的宇宙形状是多维空间几何形状,类似于更高维度的曲面。
这种模型认为宇宙是多维度的,并且存在着复杂的大尺度结构。
多维空间几何形状是一种非常抽象和复杂的模型,需要更多的理论研究和观测数据来验证。
以上就是一些关于宇宙形状的模型,虽然我们仍然无法确定宇宙的具体形状,但这些模型为我们提供了深入探索宇宙奥秘的工具和思路。
庞加莱猜想

庞加莱猜想是法国数学家庞加莱提出的一个猜想,是克莱数学研究所悬赏的数学方面七大千禧年难题之一。
2006年被确认由俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼最终证明。
他也因此在同年被授予菲尔兹奖。
基本描述在1904年发表的一组论文中,庞加莱提出以下猜想:任一单连通的、封闭的三维流形与三维球面同胚。
上述简单来说就是:每一个没有破洞的封闭三维物体,都拓扑等价于三维的球面。
粗浅的比喻即为:如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那麽我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点;另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那麽不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。
我们说,苹果表面是“单连通的”,而轮胎面不是。
该猜想是一个属于代数拓扑学领域的具有基本意义的命题,对“庞加莱猜想”的证明及其带来的后果将会加深数学家对流形性质的认识,甚至会对人们用数学语言描述宇宙空间产生影响。
证明历史20世纪这个问题曾经被搁置了很长时间,直到1930年J. H. C. Whitehead首先宣布已经证明然而又收回,才再次引起了人们的兴趣。
Whitehead提出了一些有趣的三流形实例,其原型现在称为 Whitehead流形。
1950和1960年代,又有许多著名的数学家包括Bing, Haken, Moise和Papakyriakopoulos声称得到了证明,但最终都发现证明存在致命缺陷。
1961年,美国数学家史提芬·斯梅尔采用十分巧妙的方法绕过三、四维的困难情况,证明了五维以上的庞加莱猜想。
这段时间对于低维拓扑的发展非常重要。
这个猜想逐渐以证明极难而知名。
但是,证明此猜想的工作增进了对三流形的理解。
1981年美国数学家M.Freedman证明了四维猜想,至此广义庞加莱猜想得到了证明。
1982年,理查德·汉密尔顿引入了“里奇流”的概念,并以此证明了几种特殊情况下的庞加莱猜想。
庞加莱猜想

■■圈豳_庞加莱弓2006年6月初,世界著名的华裔数学家、中国科学院外籍院士丘成桐宣布:经过美国、俄国和中国数学家30多年的共同努力。
两位中国科学家朱熹平和曹怀东最终证明了百年数学难题——庞加莱猜想。
庞加莱猜想的提出庞加莱猜想是20世纪最伟大的法国数学家庞加莱在1904年提出来的一个问题:一个单连通的3维闭流形是否一定同胚于3维球面?流形是曲线、曲面等直观的几何概念的高维推广,虽然可仿照1维球面——圆S1,2维球面——球面S2的方程写出3维球面S3的方程戈2+,坛2+£2=1,但对它已没有直观形象。
这也是高维几何学和拓扑学的困难所在。
单连通则是指在流形中任何一个圆圈St都可以在流形中连续变形最后缩为一点。
这从2维球面上看得很清楚,而环面(自行车内胎)则不是这样,因此环面是非单连通的。
多年来.庞加莱猜想一直是拓扑学的中心问题之一。
2000年5月24日,美国克雷(Clay)数学研究所宣布:对7个“千僖年数学难题”的每一个悬赏100万美元。
这7个大问题中就包括庞加莱猜想。
尽管悬赏金额一样,可数学界对这些问题重要性的评价并不相同;即使在这7个问题中,庞加莱猜想也是相对重要的。
现在看来,这一猜想很可能头一个被破解,剩下的6个当然也都是难啃至极的硬骨头。
拓扑学之父庞加莱虽说在庞加莱之前。
大数学家欧拉、高斯和黎曼都对拓扑学的发展做出贡献,但是,真正把拓扑学建成现胡作玄:研究员。
中国科学院系统科学研究所,北京100080。
HuZuoxu肌:Profes∞r,In8titute0fSystemsScience,Chine∞AcademyofScience,Beijing100080.◆代数学的基础学科则非庞加莱莫属。
可是,庞加莱的贡献决不限于拓扑学。
他和希尔伯特常被认为是最后的两位全才数学家,他们当然也是对20世纪数学最有影响的数学家。
例如在著名的相对论上庞加莱的工作是举世公认的。
还有当前最热门的非线性科学,包括动力系统理论乃至混沌理论,庞加莱都是当之无愧的先驱。
数学10大未解之谜

数学世界中存在着一些备受关注的未解之谜,以下是其中一些较为著名的例子:1. 费马大定理(Fermat's Last Theorem):由法国数学家费马在17世纪提出,直到1994年被英国数学家安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)证明。
该定理表述为:对于任何大于2的整数n,关于x,y,z的方程x^n + y^n = z^n没有整数解。
2. 黎曼猜想(Riemann Hypothesis):由德国数学家黎曼于1859年提出,涉及到素数分布的规律。
该猜想表明,黎曼函数的非平凡零点都位于直线Re(s) = 1/2上。
3. 庞加莱猜想(Poincaré Conjecture):由法国数学家庞加莱在1904年提出的拓扑学问题。
该猜想认为,任何闭合、连通的三维流形(即没有孔洞的曲面),都是三维球面的同胚。
4. 平行公理猜想(Parallel Postulate):欧几里得几何的第五公设,提出了一条关于平行线的公理。
这一公设在黎曼几何中被否定,给予了非欧几里得几何的发展。
5. 三体问题(Three-body Problem):研究三个天体之间相互引力作用下的运动问题。
尽管有一些特殊情况下的解,但一般情况下的解仍然是个挑战。
6. 哥德巴赫猜想(Goldbach Conjecture):由德国数学家哥德巴赫在1742年提出的数论问题。
猜想表明,每个大于2的偶数都可以表示为两个素数之和。
7. 斐波那契数列的“n次方加和”问题:斐波那契数列的每一项的n次方的和是否存在一个通项公式。
8. 十六角体问题(Squaring the Circle):是否可以使用直尺和圆规构造一个与半径为r的圆面积相等的正方形。
9. 轴平面有限问题(Finite Plane Problem):给定一个点集,该点集上的每个点到其他点的距离相等,该点集是否一定可以被包含在某个平面上。
10. 若尔定假设(Erdős Hypothesis):由匈牙利数学家保罗·艾尔德什(Paul Erdős)提出的假设,认为不存在完美无瑕的数学理论,所有理论都包含了不可解决或未证明的问题。
千禧年七大数学难题

千禧年七大数学难题千禧年七大难题分别为:NP完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼猜想、杨-米尔斯存在性和质量缺口、纳斯-斯托克斯方程、BSD猜想。
庞加莱猜想已被解决。
1.N P完全问题NP完全问题是一道在理论信息学中计算复杂度理论领域里没有解决的问题,即是否两个复杂度类P和NP是恒等的(P=NP?)。
复杂度类P包含所有那些可以由一个确定型图灵机在多项式表达的时间内解决的问题;类NP由所有其肯定解可以在给定正确信息的多项式时间内验证的决定问题组成,或者等效的说,那些解可以在非确定图灵机上在多项式时间内找出的问题的集合。
很可能,计算理论最大的未解决问题就是关于这两类的关系的:P和NP相等吗?经过50多年的研究以及百万美元的奖金和大量投入巨大,现在依然没有实质性结果的研究足以显示该问题是困难的,并且一些形式化的结果证明为什么该问题可能很难解决。
如果NP完全问题解决,即P=NP,那么所有属于NP的问题也能在多项式时间内解决。
但事实上,无论P是否等于NP,这个问题在向计算机程序的能力界限发起挑战的同时,也会很大程度上的帮助计算机科学的发展。
(多项式时间(Polynomi al time)在计算复杂度理论中,指的是一个问题的计算时间不大于问题大小的多项式倍数。
任何抽象机器都拥有一复杂度类,此类包括可于此机器以多项式时间求解的问题。
)2.霍奇猜想霍奇猜想是代数几何的一个重大的悬而未决的问题。
由威廉·瓦伦斯·道格拉斯·霍奇提出,它是关于非奇异复代数簇的代数拓扑和它由定义子簇的多项式方程所表述的几何的关联的猜想,与费马大定理和黎曼猜想成为广义相对论和量子力学融合的m理论结构几何拓扑载体和工具。
猜想的主要内容即为在非奇异复射影代数簇上, 任一霍奇类是代数闭链类的有理线性组合,并断言,对于所谓射影代数簇这种特别完美的空间类型来说,称作霍奇闭链的部件实际上是称作代数闭链的几何部件的(有理线性)组合。
庞加莱猜想与几何学

数零拾学年,高斯给出了复数的几何表示:纵坐标是b,复数z=a+bi(a、b表示,如图2所示.这个用直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面(也叫做高斯平面),轴叫做虚轴.图216世纪卡尔丹和邦贝利开始应用虚数,世纪人们逐渐接受虚数,整整经历了300多年的漫长在这一过程中,数学家们大胆猜,小心求证,才使得数系得以扩充.庞加莱((Henri Poincaré,1854-1912)是法国著名数学家,也是理论科学家和科学哲学家.1904年,庞加莱提出了著名的庞加莱猜想.它在100多年的时间里一直困扰着很多的数学家.庞加莱猜想是克莱(Clay)数学研究所悬赏的七个重大问题之一,它的出现与几何学的发展紧密相关.一、庞加莱猜想庞加莱猜想:任何一个单连通的,闭的三维流形一定同胚于一个三维的球面.简单地说,一个闭的三维流形就是一个没有边界的三维空间;单连通就是这个空间中每条封闭的曲线都可以连续的收缩成一点,或者说在一个封闭的三维空间里,假如每条封闭的曲线都能收缩成一点,这个空间就一定是一个三维圆球.庞加莱猜想是拓扑学著名的研究问题之一.100多年来,对庞加莱猜想的研究是拓扑学发展的重要动力,包括20世纪60~70年代高维空间的拓扑分类,80~90年代四维空间微分结构的研究.但还有很多问题尚未解决,其中低维空间的拓扑问题仍是非常活跃的研究领域.它与物理紧密联系.举几个例子,1960年,美国著名数学家斯梅尔(S.Smale)将其推广到任意维,并解决了五维及五维以上的广义庞加莱猜想.1982年,美国数学家福里德曼(M.Freedman)解决了四维的广义庞加莱猜想.1980年,美国数学家瑟斯顿(W.Thruston)提出了一般三维空间的几何化猜想,庞加莱猜想是几何化猜想的自然推论.他还验证庞加莱猜想与几何学木心雨庞加莱高斯数零拾学了一大类三维空间确实满足他的猜想.虽然这类空间不包括庞加莱猜想,但为庞加莱猜想的成立提供了强有力的证据.图1球极投影庞加莱猜想中提到了三维球面.那么三维球面有什么特别性质呢?我们不可能直观地看到三维球面,因为我们所在空间就是三维的,也不可能把三维球面放在我们所熟悉的三维空间中,但是我们可以通过类比的方法想象三维球面,通过二维球面来想象或理解三维球面的可能性质.那二维球面有什么特别性质呢?假如说我站在北极点作球极投影(球极投影是发源于《周髀算经》,假设球体是透明的,而光线也是沿直线前进的。
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庞加莱猜想百科名片庞加莱猜想电脑三维模型庞加莱猜想是法国数学家提出的一个猜想,是悬赏的(七个千年大奖问题)之一。
2006年被确认由俄罗斯数学家最终证明,但将解题方法公布到网上之后,佩雷尔曼便拒绝接受马德里国际数学联合会声望颇高的。
目录展开庞加莱猜想图示令人头疼的世纪难题缘起如果我们伸缩围绕一个表面的橡皮带,那么我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。
另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那么不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。
我们说,苹果表面是“的”,而轮胎面不是。
大约在一百年以前,已经知道,球面本质上可由单连通性来刻画,他提出(中与原点有单位距离的点的全体)的对应问题。
这个问题立即变得无比困难,从那时起,数学家们就在为此奋斗。
一位史家曾经如此形容1854年出生的(Henri Poincare):“有些人仿佛生下来就是为了证明天才的存在似的,每次看到亨利,我就会听见这个恼人的声音在我耳边响起。
”庞加莱作为的伟大,并不完全在于他解决了多少问题,而在于他曾经提出过许多具有开创意义、奠基性的大问题。
庞加莱猜想,就是其中的一个。
1904年,庞加莱在一篇论文中提出了一个看似很简单的的:在一个中,假如每一条封闭的都能收缩到一点,那么这个空间一定是一个三维的圆球。
但1905年发现提法中有错误,并对之进行了修改,被推广为:“任何与n维球面的n维封闭流形必定于n维球面。
”后来,这个猜想被推广至三维以上空间,被称为“高维庞加莱猜想”。
猜想的简单比喻如果你认为这个说法太抽象的话,我们不妨做这样一个想象:我们想象这样一个房子,这个空间是一个球。
或者,想象一只巨大的足球,里面充满了气,我们钻到里庞加莱猜想面看,这就是一个球形的房子。
我们不妨假设这个球形的房子墙壁是用钢做的,非常结实,没有窗户没有门,我们现在在这样的球形房子里。
拿一个气球来,带到这个球形的房子里。
随便什么气球都可以(其实对这个气球是有要求的)。
这个气球并不是瘪的,而是已经吹成某一个形状,什么形状都可以(对形状也有一定要求)。
但是这个气球,我们还可以继续吹大它,而且假设气球的皮特别结实,肯定不会被吹破。
还要假设,这个气球的皮是无限薄的。
好,现在我们继续吹大这个气球,一直吹。
吹到最后会怎么样呢?庞加莱先生猜想,吹到最后,一定是气球表面和整个球形房子的墙壁表面紧紧地贴住,中间没有缝隙。
我们还可以换一种方法想想:如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那么我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点;另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那么不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。
为什么?因为,苹果表面是“单连通的”,而轮胎面不是。
看起来这是不是很容易想清楚?但数学可不是“随便想想”就能证明一个猜想的,这需要严密的和。
一个多世纪以来,无数的科学家为了证明它,绞尽脑汁甚至倾其一生还是无果而终。
艰难的证明之路七个“千禧难题”2000年5月24日,美国克莱数学研究所的科学顾问委员会把庞加莱猜想列为七个“”(又称)之一,这七道问题被研究所认为是“重要的经典问题,经许多年仍未解决。
”克雷数学研究所的董事会决定建立七百万美元的大奖基金,每个“千年大奖问题”的解决都可获得百万美元的奖励。
另外六个“千年大奖问题”分别是:,(Hodge),(Riemann),(Yang-Mills),(Navier-Stokes,简称),(Birch and Swinnerton-Dyer)。
提出这个猜想后,庞加莱一度认为自己已经证明了它。
但没过多久,证明中的错误就被暴露了出来。
于是,拓扑学家们开始了证明它的努力。
早期的证明20世纪30年代以前,庞加莱猜想的研究只有零星几项。
但突然,英国数学家(Whitehead)对这庞加莱猜想个问题产生了浓厚兴趣。
他一度声称自己完成了证明,但不久就撤回了论文,失之桑榆、收之东隅。
但是在这个过程中,他发现了三维流形的一些有趣的特例,而这些特例,现在被统称为怀特海流形。
30年代到60年代之间,又有一些著名的数学家宣称自己解决了庞加莱猜想,著名的(R.Bing)、(Haken)、莫伊泽(Moise)和帕帕奇拉克普罗斯(Papa-kyriakopoulos)均在其中。
帕帕奇拉克普罗斯是1964年的维布伦奖得主,一名希腊数学家。
因为他的名字超长超难念,大家都称呼他“”(Papa)。
在1948年以前,帕帕一直与数学圈保持一定的距离,直到被邀请做客。
帕帕以证明了著名的“迪恩引理”(Dehn's Lemma)而闻名于世,喜好舞文弄墨的数学家约翰•米尔诺(John Milnor)曾经为此写下一段打油诗:“无情无义的迪恩引理/每一个拓扑学家的天敌/直到帕帕奇拉克普罗斯/居然证明得毫不费力。
”然而,这位聪明的希腊拓扑学家,却最终倒在了庞加莱猜想的证明上。
在普林斯顿大学流传着一个故事。
直到1976年去世前,帕帕仍在试图证明庞加莱猜想,临终之时,他把一叠厚厚的手稿交给了一位数学家朋友,然而,只是翻了几页,那位数学家就发现了错误,但为了让帕帕安静地离去,最后选择了隐忍不言。
柳暗花明的突破这一时期拓扑学家对庞加莱猜想的研究,虽然没能产生他们所期待的结果,但是,却因此发展出了低维拓扑学这门学科。
一次又一次尝试的失败,使得庞加莱猜想成为出了名难证的数学问题之一。
然而,因为它是拓扑研庞加莱猜想究的基础,数学家们又不能将其撂在一旁。
这时,事情出现了转机。
1966年得主斯梅尔(Smale),在60年代初想到了一个天才的主意:如果三维的庞加莱猜想难以解决,的会不会容易些呢?1960年到1961年,在里约热内卢的海滨,经常可以看到一个人,手持草稿纸和铅笔,对着大海思考。
他,就是斯梅尔。
1961年的夏天,在基辅的非线性振动会议上,斯梅尔公布了自己对庞加莱猜想的和五维以上的证明,立时引起轰动。
10多年之后的1983年,美国数学家福里德曼(Freedman)将证明又向前推动了一步。
在工作的基础上,他证出了四维空间中的庞加莱猜想,并因此获得菲尔茨奖。
但是,再向前推进的工作,又停滞了。
拓扑学的方法研究三维庞加莱猜想没有进展,有人开始想到了其他的工具。
瑟斯顿(Thruston)就是其中之一。
他引入了几何结构的方法对三维流形进行切割,并因此获得了1983年的菲尔茨奖。
“就像,当谷山志村猜想被证明后,尽管人们还看不到具体的前景,但所有的人心中都有数了。
因为,一个可以解决问题的工具出现了。
”清华大学数学系主任说。
最后的决战然而,庞加莱猜想,依然没有得到证明。
人们在期待一个新的工具的出现。
可是,解决庞加莱猜想的工具在哪里?工具有了。
理查德•汉密尔顿,生于1943年,比丘成桐大6岁。
虽然在开玩笑的时候,丘成桐会戏谑地称这位有30多年交情、喜欢冲浪、旅游和交女朋友的老友“Playboy”,但提起他的数学成就,却只有称赞和惺惺相惜。
1972年,和合作,发展出了一套用非线性微分方程的方法研究几何结构的理论。
丘成桐用这种方法证明了,并因此获得菲尔茨奖。
1979年,在的一个讨论班上,当时是数学系教授的丘成桐见到了汉密尔顿。
“那时候,汉密尔顿刚刚在做Ricci流,别人都不晓得,跟我说起。
我觉得这个东西不太容易做。
没想到,1980年,他就做出了第一个重要的结果。
”丘成桐说,“于是我跟他讲,可以用这个结果来证明庞加莱猜想,以及三维空间的大问题。
”Ricci流是以意大利数学家(Gregorio Ricci)命名的一个。
用它可以完成一系列的拓扑手术,构造几何结构,把不规则的变成规则的流形,从而解决三维的庞加莱猜想。
看到这个方程的重要性后,丘成桐立即让跟随自己的几个学生跟着汉密尔顿研究Ricci流。
其中就包括他的第一个来自中国大陆的学生。
第一次见到曹怀东,是在超弦大会丘成桐关于庞加莱猜想的报告上。
虽然那一段时间里,几乎所有的媒体都在找曹怀东,但穿着件颜色鲜艳的大T 恤的他,在会场里走了好几圈,居然没有人认出。
这也难怪。
绝大多数的数学家,依然是远离公众视线的象牙塔中人,即使是名动天下如威滕(Witten),坐在后排,俨然也是大隐隐于市的模样。
1982年,曹怀东考取丘成桐的博士。
1984年,当丘成桐转到加州大学圣迭戈分校任教时,曹怀东也跟了过来。
但是,他的绝大多数时间,是与此时亦从康奈尔大学转至圣迭戈分校的汉密尔顿“泡在一起”。
这时,丘成桐的4名博士生,全部在跟随汉密尔顿的研究方向。
其中做得最优秀的,是施皖雄。
他写出了很多非常漂亮的论文,提出很多好的观点,可是,因为个性和环境的原因,在没有拿到大学的终身教职后,施皖雄竟然放弃了做数学。
提起施皖雄,时至今日,丘成桐依然其辞若有憾焉。
一种虽然于事无补但惹人深思的假设是,如果,当时的施皖雄坚持下去,关于庞加莱猜想的故事,是否会被改写?在使用Ricci流进行空间变换时,到后来,总会出现无法控制走向的点。
这些点,叫做。
如何掌握它们的动向,是证明三维庞加莱猜想的关键。
在借鉴了丘成桐和李伟光在非线性微分方程上的工作后,1993年,汉密尔顿发表了一篇关于理解奇点的重要论文。
便在此时,丘成桐隐隐感觉到,解决庞加莱猜想的那一刻,就要到来了。
与其同时,地球的另一端,一个叫的数学家在花了8年时间研究这个足有一个世纪的古老数学难题后,将3份关键论文的手稿在2002年11月和2003年7月之间,粘贴到一家专门刊登数学和物理论文的网站上,并用电邮通知了几位数学家。
声称证明了几何化猜想。
到2005年10月,数位专家宣布验证了该证明,一致的赞成意见几乎已经达成。
“如果有人对我解决这个问题的方法感兴趣,都在那儿呢—让他们去看吧。
”佩雷尔曼博士说,“我已经发表了我所有的算法,我能提供给公众的就是这些了。
”佩雷尔曼的做法让克雷数学研究所大伤脑筋。
因为按照这个研究所的规矩,宣称破解了猜想的人需在正规杂志上发表并得到专家的认可后,才能获得100万美元的奖金。
显然,佩雷尔曼并不想把这100万美金补充到他那微薄的收入中去。
对于佩雷尔曼,人们知之甚少。
这位伟大的数学天才,出生于1966年6月13日,他的天分使他很早就开始专攻和。
16岁时,他以优异的成绩在1982年举行的中摘得金牌。
此外,他还是一名天才的小提琴家,桌球打得也不错。
从获得博士学位后,佩雷尔曼一直在俄罗斯科学院圣彼得堡斯捷克洛夫数学研究所工作。
上个世纪80年代末期,他曾到美国多所大学做博士后研究。
大约10年前,他回到斯捷克洛夫数学研究所,继续他的宇宙形状证明工作。
证明庞加莱猜想关键作用让佩雷尔曼很快曝光于公众视野,但他似乎并不喜欢与媒体打交道。
据说,有记者想给他拍照,被他大声制止;而对像《自然》《科学》这样声名显赫杂志的采访,他也不屑一顾。