第二十二章
张主任一看到阿福就说:“你这最近忙什么去了?怎么天天看不到你人呢?”
阿福说道:“主任,最近没忙什么,就是吓折腾!”
张主任言道:“你不要忘记你还是研一的学生,你是不是不想毕业了?最近也看不到你有什么论文出现?”
阿福说:“是,是,我马上回去准备。”糊弄了几句后,张主任摇摇头让他走了。阿福想起张主任对自己的期望,突然感到自己是不是有点没有重点了,自己是来学数学的啊。于是他又到图书馆看起数学来,这次他研究起拓扑学。
在数学史上有个很重要的猜想,叫庞加莱猜想,这个猜想说的是在一个三维空间中,假如每一条封闭的曲线都能收缩到一点,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维球面同伦的n维封闭流形必定同胚于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”。
这话可能很多人不明白,我们可以简单的理解一下: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,接着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。我们说,苹果表面是“单连通的“,而轮胎面不是。
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,英国数学家怀特海(Whitehead)对这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。但是失之桑榆、收之东隅,在这个过程中,他发现了三维流形的一些有趣的特例,这些特例被称为怀特海流形。
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,著名的宾(R.Bing)、哈肯(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“帕帕”(Papa)。在1948年以前,帕帕一直与数学圈保持一定的距离,直到被普林斯顿大学邀请做客。帕帕以证明了著名的“迪恩引理”(Dehn'sLemma)而闻名于世,喜好舞文弄墨的数学家约翰·米尔诺(JohnMilnor)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。
这个猜想深深的困扰着当时所有人数学家,许多人因此而日夜操劳爆肝,但人们仿佛永远都只差那么一点,后世是在2003年由俄国数学家格里戈里·佩雷尔曼证明。阿福想提前公布这个答案了,因为这是一个有着近百年的世纪难题,一个属于代数拓扑学中带有基本意义的命题,将有助于人类更好地研究三维空间,其带来的结果将会加深人们对流形性质的认识,对物理学和工程学都将产生深远的影响,甚至会对人们用数学语言描述宇宙空间产生影响……
于是阿福开始了闭关模式,每天除了吃饭上厕所稍微睡一会儿外,其余时间都在写论文,这篇论文分为三篇,共三百多页,阿福引用了大量前人的成就,然后引申出几何化猜想,并证明了这个猜想,这使得庞加莱猜想得到完整的证明。直到六月中旬,阿福终于放下自己手中的笔,休息了一天后,拿着论文去找张主任。
张主任看到手中的论文一脸的蒙,我只是让你写篇论文,结果你也写了这么厚一堆?搞什么?细看了几页后,张主任将信将疑的问:“真的证出来了?”
阿福道:“嗯,很完整的证明了!”
张主任又道:“有几份把握?”
阿福说:“没问题,十层把握!”
张主任看着这一叠稿件,想了一下说:“这论文,我估计我们没办法帮你验证了,要不直接投稿吧?”
阿福道:“好。”
张主任道:“你有英文版的吗?”
阿福道:“还没译好,量有点大,二天吧,二天后就可以了!”
张主任道:“好,要注意点,不要出一点差错,宁可慢点。”
阿福道:“好,我会小心的!”
张主任看着离开的阿福,又看看手上的这叠稿件,想了一下,不是不放心直接寄出去。于是拿起电话找来教拓扑学的曹东教授,对他说:“曹教授,这是缪福的新论文,有点复杂,你帮我复核一下,看有没有问题!”
曹东接过稿件,扫了一会说:“这短时间可能没办法验证完啊,要不让朱平教授也加入进来吧?我们二个人可能验证得快点!”
张主任道:“嗯,你直接去找他,争取短时间内拿个结论给我。记住,一定要严格审查,不要放过任何一个细节!”
曹教授道:“好的,主任!”
看着离开的曹教授,张主任心里是时上时下,要是真的又证明了这个庞加莱猜想,那北大数学系可牛了,世界世纪七大数学难题,我们就解决了二个,这无论对北大还是国人都是无上的荣耀!这小子还是要压啊,不压他,整天没个正业的,一压就出成果了。但又担心阿福证明有问题,这可笑话闹到世界上去了,丢人可丢大了。
阿福家中做着翻译工作,没二天就把稿件交给张主任,张主任对阿福说:“不要急,我找了曹教授帮你复核一下,我们还等他们的结论再说。”阿福点头同意了。
而曹教授和朱教授二人在办公室里已经好几天没回家了,家里人电话都打了好几次,都说有重要的事做,然后饭菜都是让自己的学生买了送过来的。二人对论文上的每一行字,每一个数学公式都反复讨论审核,各自对阿主给同的每一个证明过程互相提问,直到二人都无法再提出新的问题,最后认可上面的证明方法和结论为止。三百多页的论文,二人爆肝复核了近十天,最后才确认,阿福证明过程中没有任何问题。阿福真的证明了庞加莱猜想!
听到确认消息的张主任非常激动,他马上让人找来阿福,看到阿福就说道:“你的论文,曹教授和朱教授经过十天的复核,认可的你的结论,他们确认你确实证明了庞加莱猜想!我们可以写寄出论文了!这次你想寄到哪家杂志社?”
阿福想了想说:“要不,这次我们寄到美国的《数学进展》?”
《数学进展》是美国非常专业的数学期刊,全年共16期,为SCI收录期刊,SCI1988年影响因子0.930。侧重发表纯数学研究论述与评论,反映该学科各个方面的重要进展。
张主任听后点点头道:“不错,这个杂志在数学界非常有影响力,倒是可以一试。”
阿福点点头。张主任道:“你的英文版,我让人又复核了一下,基本上没有问题,我们直接寄吧?”
阿福说:“好,谢谢张主任!”
张主任道:“你谢我做什么?要是这篇文章真的发表,那就是我应该谢谢你才是!”