146.庞加莱猜想
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※146.庞加莱猜想
庞加莱(Henri Poincaré,1854—1912)佩雷尔曼(Grigori Perelman,1966—)
1904年
法国数学家庞加莱在1904年提出庞加莱猜想,直到2002、2003年才由俄罗斯数学家佩雷尔曼提出正式完整的证明。
柯尼斯堡七桥问题(1736年),克莱恩瓶(1882年),菲尔兹奖(1936年)及威克斯流形(1985年)
法国数学家庞加莱在1904年提出与拓扑学—研究形状及其相互关系的一门学问—有关的庞加莱猜想,克雷数学研究所则在2001年提供一百万美元奖金征求能够证明该猜想的高手。就观念上而言,庞加莱猜想可以视为橘子与甜甜圈的高阶比较。想象在一颗橘子表皮上围绕着一条细绳圈,理论上,我们可以在不破坏绳圈或橘子的前提下,在橘子表皮上逐渐把绳圈缩小成一个点;可是一旦这条绳圈是穿过中空处环绕在甜甜圈上时,那就唯有破坏绳圈或甜甜圈才有办法把绳圈缩小成一个点。因此,我们把橘子表皮称为单连通,而甜甜圈就不是一个单连通的物体。庞加莱知道属于二维空间的球体外壳(譬如上述的橘子表皮)具有单连通的性质,他更进一步提问道:“属于三维空间的球体(亦即在四维空间与某个点等距的所有点集合)是否也具有相同特性?”
这个问题一直到2002、2003年才由俄罗斯数学家佩雷尔曼完成证明。说也奇怪,佩雷尔曼似乎对于那100万美元的奖金没兴趣,他只是在因特网上公布自己的证明方式,而不是发表在主流的学术期刊上;2006年当佩雷尔曼因为这项成就获颁声望卓越的菲尔兹奖时,他更直接表明“这个奖项与我毫无瓜葛”的态度,拒绝领奖。对佩雷尔曼来说,只要他的证明方式是正确的,“其他各种认可都显得多余”。
在此引述一段《科学》杂志在2006年的报导:“佩雷尔曼的证明根本地改变了两大数学分支。首先,他解决了拓扑学超过一世纪以来一直如鲠在喉的问题,……其次,这个证明方式后续将造成无法估量的影响,……在厘清三维空间研究定义上的功用,就像门捷列夫提出周期表对化学界所产生的影响一样。” 数学之书:数学史上250个里程碑式的发现