“著名学者弗里曼·戴森说,有些数学家是鸟,有些是青蛙。飞鸟可以俯瞰延伸至遥远地平线的数学远景,青蛙则乐于深入探讨特定问题的细节。至于我们,就像是池塘边碰巧发现美丽花朵的青蛙。”
近期,中国科学技术大学教授陈秀雄、王兵取得重大突破,证明了“哈密尔顿—田”和“偏零阶估计”这两个国际数学界20多年悬而未决的核心猜想。面对如潮赞誉,他们这样说。
能完全看懂的“不到10人”
陈秀雄、王兵的论文,发表于国际顶级数学期刊《微分几何学杂志》。学术界有人说,这篇长达123页的论文,全世界能完全看懂的估计“不到10人”。有科普作家说,“这是最难进行的一次科普。”那么,他们到底证明了什么?
“我们在沙滩上看到的鹅卵石大多是圆润的,它一开始可能有棱有角,但随着时空流转、潮起潮落,形状会越来越接近完美、标准。然而即便再完美的演化,鹅卵石也可能包含一些异变之处,几何上称为‘奇点’。简单来说,‘哈密尔顿—田猜想’即猜测大多数地方都是完美的,而‘奇点’的大小是可控的,被限制在一个低维空间。”陈秀雄说,他和王兵,就是在数学上严格证明了这个猜想,并以此为基础证明了分析领域的“偏零阶估计猜想”。
“这两个猜想有什么用?”这是个热点话题。有学术界网友认为,应该更长远地看待这个问题,现在前沿的数学成果,“可能100年后才有用”。
在黑屋子里“找门”
11年前,当27岁的美国普林斯顿大学博士后王兵提出主攻“哈密尔顿—田猜想”时,他的导师陈秀雄吃了一惊。3年的博士后,做出科研成果才能申请正式教职。但以这个猜想的难度,3年几无可能,甚至可能会被“卡住”“迷失”,毁掉学术生涯。
“导师担心我把自己置于危险境地。”王兵说,也想先做点容易的研究,但发现做不到,“做别的什么都沉不下来,茶不思、饭不想,成天想着这个事。”
但“哈密尔顿—田猜想”之难远超想象。“2012年3月我在夏威夷开会,看着窗外美景,忽然想起来,我们的论证有个漏洞。这意味着干了两年多的研究要推倒重来,写了五十多页的论文要从零开始。”王兵说,这种大错误犯过两次,小的不计其数。
“证明未知的猜想,就像在一个方圆1平方公里的黑屋子里找路,没有任何光亮,但你要在1个小时内找到唯一一扇能出去的门。”陈秀雄说,最有效的方式是朝着一个方向走,但人往往走了不久就开始嘀咕:万一方向不对呢?
2014年初夏,历经5年苦斗,他们终于完成了猜想的证明,并将成果预印本张贴到学术网站,引起行业内不小的震动。为了将证明完整呈现,王兵将论文投稿到一家知名数学期刊,不料却开启了另一段长征。
猜想证明中有很多新概念、新方法,这家期刊的匿名审稿人不断提出疑问,他们就不断回复解释。两年间,回复多达十几次,回复内容累积近200页,比原文还长。就在他们以为都解释清楚了,却收到了拒稿信,审稿人表示,仍对部分解释不满意。但同时,学术网站上却出现了另一篇立意相近、结构类似的论文。作者是一名欧洲人,他的论文架构基于陈秀雄、王兵论文的关键想法,却宣称自己证明了“哈密尔顿—田猜想”。
多年成果可能会被抢走,陈秀雄和王兵将文章分成两部分,分别投稿给不同的学术杂志,都在2017年年底被接受。由于杂志排期原因,2017年和今年,他们103页的论文前半部分和123页的后半部分,分别得以发表。而那位欧洲学者在正式发表的论文中,也明确注明陈秀雄、王兵已经先行证明了“哈密尔顿—田猜想”。至此,争议尘埃落定。
此时,距离他们启动研究,已过去了11年。
(《新华每日电讯》11.16 徐海涛 陈诺)