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我的几何人生:丘成桐自传(25)

作者:丘成桐, 史蒂夫•纳迪斯

卡拉比猜想纯粹是为数学而数学,这在当时是很常见的,甚至到了1970年数学家费舍尔在讲解物理时,数学也在物理中隐去。很多数学家相信数学是“纯粹”的,对叫作“应用”的东西,包括物理,是不屑一顾的。

这样子的划分并非从来如此。古希腊的科学家并不区分数学和物理,即如近世伟大的数学家欧拉、高斯和庞加莱,他们毫不犹疑地投身到天文或其他领域中去。作为新的数学来客,虽然尚未做出什么贡献,而且物理知识还很浅薄,我仍可感到数学,尤其是我有兴趣的领域,具有和物理做深层次结合的潜力。我在直觉上感到探索这些想法会有所成果,希望这些成果能引起其他人的关注。

多年来,我一直致力于摆脱分隔数学和物理的藩篱,从而找到一片令人振奋的、富有成果的沃土。但我始终以数学为本,主要因它在两门学问中比较深刻和基本。物理学理论的正确性必须通过实验来检验,而结果也会因新的实验数据而变更。另一方面,数学上的定理,只要在证明中计算无误,推理正确,那就永远成立了。科学中甚少永恒的真理,在我们生活的圈子中,真理也寥若晨星,这就说明为何我对数学情有独钟了。

1954年,我只有五岁,在香港常常挨饿。十六年后的今天,坐在伯克利的讲堂上,我仍然饥饿,意义却不同了。我狼吞虎咽的乃是数学的知识,渴望饱足之后,可以用来克服数学上的一些大难题。

在伯克利图书馆疯狂阅读时,我查阅了所有能找到的和里奇曲率有关的书。开始时,欧金尼奥·卡拉比的名字并没有出现,我亦对他的工作一无所知。但不久之后,我就在里奇曲率的文献中看到有关他的资料,并在1954年一次会议的论文合集之中,看到了这个猜想。

心弦一下子响起了共鸣。我相信要了解里奇曲率和它在几何上的作用,关键就在卡拉比猜想。无论猜想是对是错,其答案都足以揭开里奇曲率神秘的面纱。我甚至相信,更广泛地,这个问题如果不能解决,其他一大堆在几何中有关曲率的问题就不用看了。

在高维空间中可以定义多种不同的曲率。在这些曲率之中,里奇曲率算是最神秘难测的。纵使半个世纪之前,里奇曲率在爱因斯坦的理论中早已举足轻重,可是几十年过去了,人们对这种曲率依然所知不多。

卡拉比猜想吸引我,一半是对里奇曲率本身的兴趣,另一半是因它和广义相对论有关。只要能找到适当的方法,我感到似乎能更进一步,就如在普雷斯曼定理的情形中一样。然而,我从一开始就很清楚,这并不是个一朝一夕就能达成的项目,不能奢想在学校假期当中就能歼灭它。要证明这个猜想,需要按部就班,耐心地先打好基础。

在此期间,作为一年级的研究生还有一些更迫切的事情要做。第一件便是博士资格考试,1970年初我便参加了。那是个口试,分为三部分:几何和拓扑、分析和微分方程、代数和数论。拓扑考试由埃默里·托马斯(EmeryThomas)和艾伦·温斯坦(AlanWeinstein)两位教授负责。托马斯开始时问了一些颇容易的拓扑问题,我都答了;再后来便是比较刁钻的题目,其中有一些,老实说我应当直接答不懂的,我却随便瞎答。温斯坦和托马斯相似,以一些简单的几何问题开始,一切非常顺利,然后问题便集中在一些定理的特殊情况上。我答得并不好,结果得了个B+。虽然没有什么值得炫耀,但也算可以了。

分析和微分方程由莫里和哈斯克尔·罗森塔尔(HaskellRosenthal)负责,我的表现比第一次好,结果拿了个A。最后考代数和数论,这两个科目并没有花多少时间准备,但不知怎的,三位主考教授曼纽尔·布卢姆(ManuelBlum)、莱斯特·杜宾斯(LesterDubins)和亚伯拉罕·赛登贝格(AbrahamSeidenberg)都觉得答得出色,竟给了A+。不无讽刺地,这次考试的成绩和我后来工作的成绩刚好反过来。无论如何,这是个值得高兴的消息。我通过了资格考试,跨越了前进的一大障碍。

差不多同时,数学系决定把我的奖学金延长一年,这是系方最慷慨的做法了。对于需要按时把一半奖学金寄给母亲的我来说,真是大大松了一口气。由于没有绿卡,不能从美国国家科学基金中得到任何资助,因此我只能依靠这个奖学金,现在能继续下去,非常感恩。

接着要做的事,便是准备写论文和找论文的指导老师了。我跟莫里的关系一直很密切,春季学期快结束时,他问我有没有兴趣做他的学生。1970年6月,陈省身放完年假回来,我找他谈了一下,最后决定做他的弟子。当时我已很清楚自己最喜欢的乃是几何学,自然应当拜世界级的几何学家为师。