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我的几何人生:丘成桐自传(75)

作者:丘成桐, 史蒂夫•纳迪斯

我的同行连文豪说:“过去几年,镜像对称的几何方面和代数方面渐渐走近了,把镜像对称用一条(复杂的)公式来表达的工作渐见成果。”

镜像对称对枚举几何、代数几何及其他很多数学分析都有惊人的、出乎意料的巨大影响。现在世界各地都常常召开有关镜像对称和镜对猜想的数学会议。数学舞台这精彩的一角来自弦理论,以及我的博士后格林和合作者普莱泽在1980年代后期的工作。回想起来,令人感到欣慰。虽然迄今,弦理论还未被公认为“无所不包的理论”,但它的应用已见于数学和物理的许多领域之中,在那些领域的研究正方兴未艾。想到这儿已令人激动,何况是身居其中呢。

斯特鲁明格在1997年到了哈佛的物理系。我开始对他十年前引入的一系列方程感兴趣,这些方程和弦理论中的一些更广泛的解有关,并不局限于卡拉比—丘流形。卡拉比—丘流形是凯勒的,意味着它拥有一种内在的对称,但斯特鲁明格方程对非凯勒的流形也成立,我们对这类流形所知甚少。可以探索新的事物,这便是它把我吸引住的地方。在代数几何中,研究凯勒几何的工具甚多,但非凯勒几何的工具则甚为缺乏,可说仍是一片不毛之地。

致力于这方面的研究,也是因为数学是测试弦理论正确性的一个好方法。由于牵涉的能量出奇地高和距离极度地接近,时至今日,人们仍无法设计实验来检测这个理论。故此,现在采取的做法是,假定它是对的,然后看看它能推演出什么数学的结果;如果推演出来的数学结果是合理的,则一开始时做出的假定便有些谱。当然,最终还是要从大自然中寻求答案,即以实验检测,但至少数学能告诉你走的方向大致对不对。直到今天,弦理论在数学上是没有矛盾的。

斯特鲁明格的方程并不容易处理,不过弄了多年后,终于,我先和学生李骏(斯坦福教授),继与傅吉祥(曾任哈佛博士后,现为复旦大学教授)合作,找到了一些重要的解。

傅的工作经多年才修成正果,他不屈不挠,终获成功。中国的学者来美国当博士后研究员,一般都急于求成,文章愈多愈好。(这种情绪,必须指出,并不限于中国学者,“不发表,便消亡”的心态对整个学术界都不利,恢宏或冒险的研究都不敢涉足了。)傅和我工作了两年,我们证明了方程有解。但是仔细检视后,发现别人发表的方程里面有一个符号搞错了,也就是说我们解决了和原来方程相差了一个负号的方程。我们有点失望,傅两手空空回国,以为白干了一场。可是后来,他重回哈佛,继续奋战,这回我们终于成功了,发表了几篇重要的论文。他也应邀在印度海得拉巴的国际数学家大会上发表演说,从此事业蒸蒸日上。我对他坚持到底的印象甚深,也为他的勇气所感动。

这方面的研究还处于初期阶段,至今我们只能找到斯特鲁明格方程的特殊解。友人梅拉妮·贝克尔是得州A&M大学的弦理论专家,她跟我说,如果我能成功把斯特鲁明格方程的解都找出来,会是比求解卡拉比猜想更伟大的成就。当然,要解决这个难题,无论由我或由别人,成功是没有保证的。而且,卡拉比猜想在数学和物理上的重要性要用好多年才能参透。同样地,对斯特鲁明格方程的工作,就算能完成,也可能要花很长的时间,才能完全了解其中的深意。

1997年12月,我带上友云和孩子们到华盛顿接受美国国家科学奖章。获得科学上的奖章,之前已经说过,既不会影响我的工作,也不会使我更努力。但这次和其他的奖都不同,它受到当时的美国总统克林顿的尊重,颁奖礼在白宫举行。这一届得奖者中,著名的学者有詹姆斯·沃森(JamesWatson),DNA双螺旋结构的发现者之一。我的两个孩子在学校都读过生物科,能够见到沃森,他们都很兴奋。我们都读过《双螺旋》一书,我觉得这书不错,尤其是沃森说得坦白,只是我对他与弗朗西斯·克里克(FrancisCrick)拿走应归功于罗莎琳德·富兰克林(RosalindFranklin)的功劳,却若无其事的态度不以为然,就算是再伟大的工作,这样做也不光彩啊。

在白宫的盛会上,我碰到罗伯特·温伯格(RobertWeinberg),来自麻省理工的著名癌症专家。我和友云与他们夫妇寒暄了一会,他问我怎样看数学教育,我说这十分重要,但这个领域没有成功的原因,乃是所谓搞数学教育的人垄断了这个领域,而“大部分从事数学教育的人只研究如何教数学,而不讲求数学的内容、目标和意义”。温伯格答道:“我太太就是搞数学教育的。”对话的气氛立时僵起来了。