第274章 最難理解的數(shù)學(xué)難題
那晚熬了一夜之後,將生物鐘的作息調(diào)回正常,周明便沒再這麼熬過夜了,只不過他每天花在關(guān)於霍奇猜想的研究上的時間倒是比之前長了不少。
霍奇猜想是屬於代數(shù)幾何的一個問題,更確切的說它是關(guān)於非奇異復(fù)代數(shù)簇的代數(shù)拓?fù)洌怯啥x子簇的多項式方程所表述的幾何的關(guān)聯(lián)的猜想,是屬於拓?fù)鋵W(xué)上的問題。
而拓?fù)鋵W(xué)則是十九世紀(jì)發(fā)展起來的一個重要的幾何分支,它是研究幾何圖形或空間在連續(xù)改變形狀後還能保持不變的一些性質(zhì)的學(xué)科,“拓?fù)鋵W(xué)”這一術(shù)語第一次出現(xiàn),是在一八四七年利斯廷的論文《拓?fù)鋵W(xué)的初步研究》中。
研究拓?fù)鋵W(xué)的話,只考慮物體間的位置關(guān)係而不需要考慮它們的形狀和大小,因此在拓?fù)鋵W(xué)裡,最重要的拓?fù)湫再|(zhì)是連通性與緊緻性。
而被稱爲(wèi)數(shù)學(xué)上最難理解的數(shù)學(xué)難題的霍奇猜想,也被一些人稱之爲(wèi)拓?fù)鋵W(xué)上空的一朵烏雲(yún)。
有人曾說物理學(xué)的兩朵烏雲(yún),一朵在光的波動理論上,一朵在能量均分的麥克斯韋-玻爾茲曼理論上。
而在以前多次使用過人生模擬器,獲得了大量關(guān)於未來的生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的知識後,周明就曾認(rèn)爲(wèi)在生命科學(xué)的大廈上同樣也盤踞著兩朵烏雲(yún),一朵在神經(jīng)生物學(xué)上,一朵是在衰老上。
現(xiàn)如今,周明使用人生模擬器的次數(shù)比之前又有所增加,獲得的知識也比以前多,但生命科學(xué)的上方盤踞著的這兩朵烏雲(yún)依舊還在那裡,周明的觀點也沒有變。
不過,在經(jīng)過這麼多次模擬,不斷推進(jìn)著模擬世界中的生命科學(xué)相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展之後,生命科學(xué)上方盤踞著的這兩朵烏雲(yún)也隱隱消散了些許。
雖然對於神經(jīng)生物學(xué)與衰老這兩個領(lǐng)域,周明的瞭解依舊算不上多麼深刻,但相較於現(xiàn)在人們對於這兩個領(lǐng)域的瞭解來說,那可就不能相提並論了。
用並不算太準(zhǔn)確的話來描述,這句話的意思就是說,是否隨便一個什麼形狀都能找到與之對應(yīng)的方程?這便是最初時候的霍奇猜想。
量子力學(xué)爲(wèi)粒子物理學(xué)、核物理學(xué)、凝聚態(tài)物理學(xué)等奠定了基礎(chǔ),而廣義相對論則發(fā)展出了宇宙學(xué)、天體物理學(xué)以及對黑洞和引力波的研究,而一旦霍奇猜想真的被解決了,那麼這就意味著可以將廣義相對論與量子力學(xué)融合。
周明相信,隨著他對人生模擬器的不斷使用,盤踞在生命科學(xué)上方的這兩朵烏雲(yún)總有一天會徹底消散的。
因此,周明這次的發(fā)現(xiàn),也是他之前的模擬中沒有經(jīng)歷過的。
剛開始的時候,他們的基本想法是我們是可以對給定對象的形狀通過把維數(shù)不斷增加的簡單幾何營造塊粘合在一起來形成。
我們?nèi)松兴龅拿恳粋€選擇,不管是事關(guān)國家大事的大選擇,還是關(guān)於自己明天早上吃什麼的小選擇,都決定著我們未來不同的走向,這也是周明都使用了十幾次的人生模擬器了,但每一次的經(jīng)歷都會有許多差別的原因。
在生活恢復(fù)平靜,將研究重心放在人工智能和霍奇猜想上之後,周明的生活也是又到了往常的模樣,
智力優(yōu)秀的表現(xiàn)可以有很多,但這些周明本身都是沒有的。
可霍奇猜想就不同了,霍奇猜想別說解決問題了,就是想要理解這個問題本身,非數(shù)學(xué)專業(yè)出生的恐怕都有些困難。
再說回霍奇猜想,霍奇猜想之所以被稱之爲(wèi)霍奇猜想,是因爲(wèi)它是由一位名叫威廉·瓦倫斯·道格拉斯·霍奇的瑛國科學(xué)家於一九四零年左右提出來的,到現(xiàn)在快八十年了。
這件事情說起來似乎讓人有些摸不著頭腦,怎麼一個數(shù)學(xué)問題的解決,還促進(jìn)了物理學(xué)的發(fā)展?
實際上雖然每一門科學(xué)看似都相互獨(dú)立,互不相干,但實際上每一門看似毫不相干的學(xué)科又是有著千絲萬縷的聯(lián)繫的。
而智力是什麼?
智力是生物一般性的精神能力,是人認(rèn)識、理解客觀事物並運(yùn)用知識、經(jīng)驗等解決問題的能力,它包括記憶、觀察、想象、思考、判斷等。
因此要說清楚霍奇猜想,還需要簡略且用通俗的語言的從頭說起,也就是在要從二十世紀(jì)的時候開始。
要是周明現(xiàn)在靠自己來背一篇他腦海中沒有看過的古文,那麼別說看兩三遍了,單純看的話,就是看個七八遍,周明都不可能背的出來。
Friedman E8流形是一個在四維空間的圖形,邁克爾·弗裡德曼發(fā)現(xiàn)不管它怎麼變化,都沒有代數(shù)方程能夠描述它。
對於現(xiàn)在的周明來說,領(lǐng)取這些獎項是無所謂的,反倒還會讓他忙幾天,忙著應(yīng)付許多人發(fā)來的消息和打來的電話。
也正是因爲(wèi)【數(shù)學(xué)技能】,周明這才能夠憑藉自己的實力解決黎曼猜想,而不是像孿生素數(shù)猜想那樣,將模擬世界裡未來別人的證明成果放到自己身上來。
有些人的觀察力非常敏銳,市場能夠快速而準(zhǔn)確的觀察到別人很難注意到的人或事務(wù)。
霍奇猜想不同於孿生素數(shù)猜想和哥德巴赫猜想以及黎曼猜想這些數(shù)論問題那麼簡單,這裡說的簡單指的是普通人對其理解程度,並不是說解決這些猜想很簡單。
倒是由於在先前一次使用使用人生模擬器進(jìn)行模擬的時候,結(jié)束時周明選擇了保留技能,從而獲得過名爲(wèi)【數(shù)學(xué)技能】的技能,加強(qiáng)了他在數(shù)學(xué)這方面的天賦。
人們並不會因爲(wèi)格里戈裡·佩雷爾曼拒絕了菲爾茲獎,就爲(wèi)他沒有前去那一年在馬德里舉辦的國際數(shù)學(xué)家大會領(lǐng)取該獎項而感到可惜。
其實科學(xué)界的天空是否烏雲(yún)密佈,這純粹是人們是怎麼想的,不同的人對於這件事有著不同的看法,而且每個領(lǐng)域都有些現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)解決不了的問題,這也很正常。
還有的人想象力非常豐富,能寫或畫出各種天馬行空又引人入勝的作品。
在自己的有生之年很有可能會看到大統(tǒng)一理論的出現(xiàn),這樣的事情是比單單解決一個費(fèi)馬大定理或是一個黎曼猜想要重要得多的,恐怕到時候全球的科學(xué)家們、特別是物理學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)家,都會將注意力放在這件事情上來。
在瑞典皇家科學(xué)院的諾獎委員會那邊向外界正式公佈了,今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的獲獎人的那幾天時間裡,周明還生活還是受到了一些影響的。
而周明之所以會領(lǐng)這些獎,倒不是因爲(wèi)他擔(dān)心得罪人,而是因爲(wèi)他確實覺得這些獎項的獎金不拿白不拿。
……
廣義相對論與量子力學(xué)融合的那天,距離物理學(xué)的大統(tǒng)一理論恐怕也就不遠(yuǎn)了。
它的難點在於,你必須考慮到所有可能想象到的形狀和方法。
更何況數(shù)學(xué)也是所學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ),是建房子的時候首先要建造的地基。
孿生素數(shù)猜想和哥德巴赫猜想的問題是最容易表述的,也是周明解決和正在解決的數(shù)學(xué)難題中最簡單的,只要是接受過九年級義務(wù)教育的都能理解這兩個問題。
他對於從使用人生模擬器進(jìn)行模擬的世界中獲得的自己學(xué)習(xí)來的知識,是人生模擬器用一種他現(xiàn)在還不能理解的方式灌輸給他,並且讓他不會忘記的。
現(xiàn)在,拓?fù)鋵W(xué)上空又跑出來一朵烏雲(yún),似乎在科學(xué)界的天空上,已經(jīng)是烏雲(yún)密佈了。
因此,霍奇猜想就變成了“幾何體在什麼條件下,可以變形成由方程決定的圖形”。
所謂數(shù)學(xué)物理,便是以研究物理問題爲(wèi)目標(biāo)的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)方法,它探討物理現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型,即尋求物理現(xiàn)象的數(shù)學(xué)描述,並對模型已確立的物理問題研究其數(shù)學(xué)解法,然後根據(jù)解答來詮釋和預(yù)見物理現(xiàn)象,或者根據(jù)物理事實來修正原有模型。
因此雖然民科中碰瓷黎曼猜想的沒有碰瓷哥德巴赫猜想的那麼多,但多多少少也還是有一些的。
時間再次這般悄悄溜走,之前從未對霍奇猜想進(jìn)行過太過深入研究的周明這次在對霍奇猜想進(jìn)行著越發(fā)深入研究的時候,他也是意識到,要是自己真的將全部心思放在霍奇猜想上,單靠他自己一個人的力量,所需要花費(fèi)的時間恐怕要遠(yuǎn)超他之前的預(yù)計。
房子建造的牢不牢固,最主要的還是看地基,地基沒建好,這房子你建造的再漂亮也是空中樓閣,遲早要倒塌。
雖然經(jīng)過了這麼多次的模擬,獲得了那麼多未來的知識,已經(jīng)一些經(jīng)驗技能,但實際上週明的智力其實並沒有什麼提升的。
又由於哥德巴赫猜想容易理解又名聲赫赫,所以大部分民科碰瓷的也是哥德巴赫猜想。
正是因爲(wèi)霍奇猜想要求我們整理整個雜亂的幾何世界,更是要求將幾何與方程融爲(wèi)一體,人們這纔會說它與費(fèi)馬大定理和黎曼猜想成爲(wèi)了廣義相對論和量子力學(xué)融合的m理論結(jié)構(gòu)幾何拓?fù)漭d體和工具。
在二十世紀(jì)時候,數(shù)學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了研究複雜對象的形狀的強(qiáng)有力的辦法。
也正是因爲(wèi)霍奇猜想的特殊性,在從中發(fā)現(xiàn)可能會改進(jìn)人工智能算法的方法時,周明也是十分驚訝的。
這麼多次模擬所獲得的知識和一些經(jīng)驗技能,周明獲得提升的是那海量的知識,以及經(jīng)驗。
畢竟雖然人工智能的算法的根基在於數(shù)學(xué),沒有數(shù)學(xué)的發(fā)展與突破,就不可能有現(xiàn)在和未來的人工智能技術(shù),但周明腦海中關(guān)於之前使用人生模擬器時,從模擬世界中獲取的關(guān)於未來的人工智能知識裡,並沒有與霍奇猜想有關(guān)的數(shù)學(xué)知識。
不管怎麼說,這好歹也是諾貝爾獎,人們的關(guān)注度還是不小的。
而黎曼猜想雖然相較於孿生素數(shù)猜想和哥德巴赫猜想來說那麼容易理解,但要是有人詳細(xì)給他們講解,或者說自己專門去了解了,一般的有個高中數(shù)學(xué)知識或者是大學(xué)非數(shù)學(xué)專業(yè)本科的數(shù)學(xué)知識這樣的水平,也都是能夠理解的。
大到天體的運(yùn)轉(zhuǎn),小到粒子的運(yùn)動,哪一項不需要用到數(shù)學(xué)?
不止是物理,就是生物、化學(xué)、材料學(xué)等等,與數(shù)學(xué)都是脫不開關(guān)係的。
就像因爲(wèi)解決了龐加萊猜想,而獲得了二零零六年的菲爾茲獎,但是卻並沒有前去領(lǐng)獎的格里戈裡·佩雷爾曼一樣。
有些人的記憶力超強(qiáng),幾乎什麼東西看個一兩遍就能記住。
現(xiàn)如今費(fèi)馬大定理與黎曼猜想已經(jīng)被解決,如果霍奇猜想真的也被解決,那麼它在全世界範(fàn)圍內(nèi)引起的轟動絕對是要之前費(fèi)馬大定理和黎曼猜想被解決的時候還要大許多。
但因爲(wèi)周明在獲得這個獎項之前就已經(jīng)可以說是名揚(yáng)天下了,在許多人看來,諾貝爾獎頒發(fā)給周明,這並不是周明的榮譽(yù),而是周明領(lǐng)取諾貝爾獎,這是諾貝爾獎的榮譽(yù)。
這也是民科中少有碰瓷霍奇猜想的原因,畢竟你連題目都看不懂,就更別提解決了。
而且地基不牢靠的房子,伱建的越高,越容易倒塌。
但經(jīng)過幾十年的發(fā)展,後來在一九八二年的時候,一位名叫邁克爾·弗裡德曼的美利堅數(shù)學(xué)家在一九八二年的時候發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的圖形,他將其稱之爲(wèi)Friedman E8流形。
而且霍奇猜想本就是與物理密切相的,不少研究霍奇猜想的就是以研究物理問題爲(wèi)目標(biāo)的數(shù)學(xué)物理領(lǐng)域的學(xué)者。
但就算曾經(jīng)獲得了【數(shù)學(xué)技能】,提高了周明的數(shù)學(xué)天賦,想要快速徹底解決霍奇猜想,也並不是一件容易的事情。
不過,現(xiàn)在周明雖然每天還是會花不少時間在霍奇猜想上,但他已經(jīng)將解決霍奇猜想的這個重?fù)?dān)要給未來的自己了。
他現(xiàn)在之所以會花時間在這上面,一來是因爲(wèi)不想長時間荒廢了自己的數(shù)學(xué)天賦,甚至是讓現(xiàn)實世界的未來和之前的一次模擬一樣,未來幾十年數(shù)學(xué)都沒有什麼太大的進(jìn)步。
二來自然是因爲(wèi)想要加快人工智能的發(fā)展,早點完成任務(wù),以便早日使用人生模擬器開始下一次的模擬。
(本章完)