第28章 万有对偶的基石(2/2)
“这是我们近年来一直在构建的一个框架的一部分,”志村哲也解释道,手指划过那些复杂的结构,“我们称之为 ‘广义艾莎空间’ x_L 的‘自同构群’的‘形变理论’,或者更通俗地说,是研究‘所有可能的L函数’(或更一般地,所有算术几何中产生的‘动机’)所构成的‘宇宙’中,各种‘对偶对称性’(如朗兰兹对偶)如何相互关联、并构成一个巨大对称群的理论。”
威滕、施瓦茨、格林瞬间屏住了呼吸!志村哲也描述的数学对象,在抽象结构和哲学意图上,与威滕的“万有对偶群”和“-theory模空间”惊人地相似!都是一个试图将所有“基本实体”(物理理论 vs L函数)纳入一个统一空间,并研究其间巨大对称群的宏大计划!
“您看这里,”志村哲也翻到另一页,上面是复杂的群胚(Groupoid) 和栈(Stack) 的交换图,“我们在研究,当您连续改变‘广义艾莎空间’ x_L 的‘参数’(比如数域,或表示) 时,其上的各种对偶性(比如局部朗兰兹对应、全局朗兰兹对应)如何‘拼接’起来,形成一个庞大的‘对偶群胚’。这个群胚的连通分支,可能对应您所说的不同的弦理论,而群胚本身的对称性,就是您猜测的‘万有对偶群’。”
格罗腾迪克此时缓缓开口,他的声音低沉,仿佛来自宇宙的深处:“物理学家看到的,是弦的不同振动模式在参数空间中的对称性。我们看到的是,数学对象在范畴的万有空间中的自同构。但结构是同构的。你们需要的数学框架,不是需要重新发明,而是需要一次‘翻译’和‘特化’。”
他示意志村哲也继续。志村哲也拿起粉笔,在旁边一块空黑板上开始“翻译”工作:
“您的‘弦理论模空间’,”他一边画一边说,“可以类比为我们框架中的 ‘所有可能紧化方案’(或‘所有可能边界条件’)构成的‘模空间’。您的‘t-对偶’,可能对应这个模空间上某个‘环面丛’的 傅里叶-穆卡伊对偶(t-duality on a tor Fibration)。您的‘S-对偶’,可能对应模空间上某个‘复结构参数’的 镜像对称(irror Sytry) 或电-磁对偶 的几何实现。而您猜测的、统一所有这些对偶的‘万有对偶群’……”
他在黑板中央画了一个巨大的、结构复杂的群,标注为 G_dual,然后画出一个巨大的空间 ,标注为 “统一的模空间”,然后画了一个群作用:G_dual x→ 。
“……这个群,”志村哲也斩钉截铁地说,“可以严格地定义为:保持‘广义艾莎空间’ x_L 上某个本质的‘上同调类’(或‘周期积分’)不变的、最大的自同构群。而这个‘统一的模空间’ ,就是这个群作用下的某个齐性空间,或者是所有‘等价的’广义艾莎空间构成的‘模栈’。”
“这套框架,”志村哲也放下粉笔,总结道,“基于格罗腾迪克陛下的‘动机’理论、‘导出范畴’的思想,以及我发展的‘相对形变理论’,它为描述这种复杂的、层级的对偶对称性,提供了现成的、严格的数学语言。您们物理学家需要做的,是将弦理论的具体数据——作用量、对称性、边界条件——翻译成这个框架下的相应几何量(如线丛、联络、上同调类)。一旦完成这种‘翻译’,您所猜测的‘万有对偶群’的结构,以及-理论的数学基础,在原则上就已经被这个框架所蕴含了。”
威滕死死地盯着黑板上的图,和他手中那叠泛黄手稿上的图,身体因为极致的智力激动而微微颤抖。他明白了!他完全明白了!艾莎学派提供的,不是某个具体的对偶性的证明,而是一整套用来定义、分类和理解所有可能对偶性的“元语言”和“元框架”!他们提前几十年,为“万有对偶性”这个物理学的终极猜想,准备好了其 数学上的“栖息地”和“骨骼架构”!
“所以……所以……”威滕的声音因激动而沙哑,“-理论……这个统一的母理论……它的数学本质,可能就是……就是这个‘广义艾莎空间’的万有对称性在物理上的一种实现?我们物理学的对偶性,只是……只是这个巨大数学对称性之镜,在物理世界投下的、零碎的倒影?”
“可以这样理解。”格罗腾迪克缓缓地点了点头,眼中闪过一丝近乎神性的、对宇宙和谐性的深邃洞察,“数学的必然,先于物理的偶然。”
这时,所有人的目光不约而同地投向了赵小慧。按照惯例,该由她来点明这段数学史的背景了。赵小慧感受到众人的目光,温婉地微微一笑,这一次,她的笑容中带着一种了然于心的、无需多言的默契。
她轻轻摇头,声音柔和却清晰地说:“这一次的历史,我想……或许不需要我再赘述了。格罗腾迪克陛下和志村骑士刚刚的阐述,已经说明了一切。这一切的源头,正是格罗腾迪克陛下基于志村骑士在‘相对岩泽理论’与‘形变理论’上的突破,所进行的、更加宏大的几何化工作——即试图用‘动机’的万有空间来一劳永逸地‘安置’并‘理解’整个L函数家族,以及它们之间必然存在的、深刻的对偶对称性(朗兰兹纲领是其核心)。物理学家们今天遇到的‘万有对偶’问题,在数学上,是我们的先驱们早已预见并为之锻造武器的、关于‘数学对象宇宙’的终极对称性问题。”
她的话,为这次历史性的会面画上了一个圆满的、却足以撼动整个理论物理学根基的句号。
威滕、施瓦茨和格林离开了研究院,行走在深秋的寒风中,内心却燃烧着前所未有的火焰。他们得到的不再是零星的工具,而是整个理论数学基础的“设计总图”!艾莎学派这次不再是“赠予”武器,而是直接为他们开辟了一个可以建造“终极理论圣殿”的、已经打好地基的“建筑场地”!
这次“降维打击”,其意义超越了以往任何一次。它标志着,弦理论(乃至其升级版理论)最前沿、最核心的构想,其最深刻的数学灵魂,从诞生之初,就已经被艾莎学派的数学视野所预见和包容。物理学追求的统一之路,与数学探索的万物几何化之路,在“万有对偶”这个至高的概念上,彻底交汇、融为一体。零点的未尽之路,在1985年这个深秋,因为这次“神域”的终极赋能,终于清晰地显现出其终点那令人震撼的、无比辉煌的轮廓——那是一个由数学的绝对理性与物理的宇宙法则共同铸就的、统一的圣杯。
(第四卷下篇 第二十八章 终)