第42章 几何的圣杯(1/2)
1966年的巴黎,深秋的寒意已浸透塞纳河左岸的石砌建筑,但巴黎高等师范学院一间最大的阶梯教室内,却涌动着一股足以驱散任何物理严寒的、近乎狂热的智力暖流。这里正在举行的,并非寻常的学术报告,而是一场注定将载入数学史册的、凯旋仪式与战略转向的盛大集会。艾莎学派在巴黎的核心力量,几乎悉数到场,他们的目光共同聚焦于一个刚刚被彻底征服的、被誉为“代数几何圣杯” 的宏伟目标——韦伊猜想。
对于外人而言,韦伊猜想或许只是一个关于有限域上代数簇的ζ函数的深奥命题。但在场的每一位数学家都深知,这座“圣杯”的征服,其意义远超出代数几何本身,它是一次数学方法论上的决定性胜利,是格罗腾迪克所领导的“概形理论”这支新锐军团,对其自身威力最辉煌的证明,更是对艾莎学派孜孜以求的 “几何化”范式的一次极其深刻且完美的验证。
会议伊始,亚历山大·格罗腾迪克,这位概形理论的缔造者,并未急于宣告胜利,而是如同一位带领众人回顾漫长征战史的元帅,用粉笔在黑板上清晰地勾勒出韦伊猜想这座堡垒的轮廓与攻克的时间线。他的声音平静,却蕴含着开创者回顾伟大航程时特有的、深沉的激情。
“先生们,”格罗腾迪克开口道,目光扫过台下塞尔伯格、嘉当等元老,以及德利涅、志村哲也等新一代骑士,“我们今日聚集于此,是为了一座堡垒的陷落。这座堡垒的围攻,始于1948年,安德烈·韦伊先生本人,为代数曲线这一特殊情形,指明了道路。他证明了,对于一条定义在有限域F_q上的光滑投影曲线c,其ζ函数Z_c(s)满足:
有理性:Z_c(s)是两个整系数多项式的商。
函数方程:满足一个优美的函数方程。
黎曼猜想类比:Z_c(s)的零点,其实部全部等于1\/2。”
他在黑板上写下这三点,笔力千钧。台下鸦雀无声,所有人都屏息凝神。他们知道,正是这第三条——有限域上曲线ζ函数的“黎曼猜想”成立——如同黑暗中灯塔的光芒,照亮了后来者前进的方向。它强烈地暗示,ζ函数的深刻性质,可能根植于其背后几何对象的拓扑与结构之中。
“然而,”格罗腾迪克话锋一转,语气中带上了攻坚的锐气,“将这一光辉结果从曲线(维度1)推广到高维代数簇(维度≥2),其难度呈指数级增长。我们需要的,不是更精巧的战术,而是全新的、更强大的战略武器。”
他停顿片刻,让悬念在空气中凝聚,然后,用粉笔重重地画了一个巨大的、结构复杂的示意图——概形(Sche) 的抽象表示。
“旧的代数几何,语言不足以捕捉算术的细微结构。而概形理论,为我们提供了这件武器。它允许我们在同一个框架下,同时处理代数簇在复数域上的几何(拓扑性质)和其在有限域上约化后的算术性质。它将弗罗贝尼乌斯映射——这个有限域世界的核心对称操作——提升为一个可以作用于上同调群的、强大的几何自同构。”
接着,他以简洁而有力的语言,回顾了那场历时数年的、激动人心的最后总攻:
“第一猜想(有理性),由皮埃尔·德利涅在1960年,利用平展上同调的理论,给出了一个漂亮的证明。这证明了我们的新武器,足以轰开第一道城门。”
“第二猜想(函数方程),则是在迈克尔·阿廷、让-路易·沃迪耶等人的努力下,于1962至1965年间,通过深入研究对偶性定理和L函数的e因子,最终确立。这标志着我们的军团,已经深入堡垒的核心区域。”
最后,他的声音提高到前所未有的强度,目光灼灼,仿佛在见证神迹的降临:
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