奖项、盗窃和高维甜甜圈
今年最大的数学界盗窃案发生在8月1日早晨,地点是里约热内卢一个挤满了目击者的礼堂——尽管如此,没有人看到它是如何发生的。
数学界最大的会议——国际数学家大会——每四年举行一次,在会议期间,有两到四名40岁以下的年轻研究者会获得菲尔兹奖。这是一件大事,相当于数学界的诺贝尔奖,只是奖金少一些。
今年四位获奖者之一,剑桥大学的Caucher Birkar,因其在代数几何这个抽象子领域的开创性工作而获奖。但就在他领取纯金奖牌不到半小时后,他发现奖牌连同他的公文包、钱包和手机一起失窃了。Birkar很快就收到了替换的奖牌,这使他成为同一年度首位获得两枚菲尔兹奖的数学家。
Christopher Hacon当时也在场。几年前,这位犹他大学的数学家和Birkar合作撰写了代数几何领域最重要的论文之一,该论文被引用在Birkar的获奖致辞中。这篇论文阐述了他们如何对复杂的多项式方程进行分类——这类方程包含多个变量,具有不同范围的指数,例如x2+ y2 + z2 = 1。
作为2018年数学突破奖的两名获奖者之一,Hacon也度过了收获颇丰的一年。*Discover*杂志采访了他,谈论了今年的数学界、获奖的感受以及“科学女王”的未来。
问:数学上的突破是什么样的? 答:以我的经验,突破通常发生在两个阶段。首先,有一个重要且有趣的问题存在已久,你也知晓它。你了解该问题的背景,阅读相关论文,了解他人的研究,知道大家遇到了哪些困难,以及人们在哪里卡住了。然后,如果你真的、真的幸运,你就能开发出一种新的工具、新的技巧、新的方法来解决这个问题。通常,这些技巧本身相对简单。
问:代数几何听起来像是两个数学学科的混合体。它们是如何结合在一起的?
答:这是研究由多项式方程解定义的几何对象。我们考虑由许多方程、许多变量、任意高次数定义的物体,并试图对它们进行分类,这意味着我们试图理解它们的普遍特征,并以某种合理的方式对它们进行编目。
问:我几乎都不想问,但它会有什么用处呢?
答:代数几何是数学中一个比较抽象的领域,因此很难找到直接的应用。它确实对弦理论、微分几何和其他相关学科有一些应用。弦理论,即使它属于物理学,目前也没有与实验科学建立联系。所以它基本上还是数学。
问:数学家通常被描绘成独自工作,但我们难道没有看到合作的兴起吗?
答:我相信这是真的,而且这在过去20年里确实发生了。小型合作——通常是两到三个人,四个人——肯定变得越来越普遍。我认为这是件好事。它使研究更加愉快,进展似乎也更快。

卡拉比-丘流形。Pasieka/Science Source
问:所以不再是孤独地埋头苦干了? 答:嗯,即使在团队工作时,独自埋头苦干的情况也肯定有很多。你交换一封电子邮件,然后回到你的办公室花一两天时间思考,然后再交换电子邮件,甚至可能需要一两周。很多(数学)工作是在办公室里,用纸笔,独自挣扎完成的。但即使是这种偶尔的反馈也是有用且富有成效的,并且可以避免在一个问题上停滞数月。
问:你现在在研究什么重大问题? 答:我们在弦理论中仍然不知道答案的一个问题是,宇宙存在额外的六个维度,这些维度具有称为卡拉比-丘流形的特殊形状。这额外的六个维度是如此平滑,以至于你无法感知它们,即使使用最先进的实验。它们是甜甜圈的高维类似物。但它们可能拥有无限的形状。















