热流方程本质上是在平滑温度的差异。
而我的这个方程,就是在几何上模拟热传导。
只不过,这里流动的不是热量,而是曲率。
想像一个畸形的三维空间,就像一个表面凹凸不平的土豆。
在这个方程的演化下,曲率大的地方会收缩,曲率小的地方会扩张。
就像热量扩散一样,空间的畸变会随着时间的推移而逐渐被抚平。
在数学上,我们定义git(t)为黎曼度量族。
随着t的增加,无论这个流形最初多幺扭曲,它都在试图进化成一个拥有常截面曲率的完美形态。」
说到这里,林燃停顿了片刻,眉头紧锁,似乎在面对一个看不见的敌人。
「但是,这里有一个致命的陷阱,那就是奇点。
他在黑板上重新画了一个哑铃形状的物体,中间连接的把手非常细。
「当里奇流作用于这个哑铃时,两端的球体会变圆,但中间的连接颈部会收缩得比其他地方更快。
当曲率趋向于无穷大时,这个颈部会断裂。
在数学上,这意味着方程爆破,演化停止。
「台下的数学家们屏住了呼吸。
这就是几十年来拓扑学家们的噩梦。
「如果是过去,我们会在这里停下,宣布失败。」
但现在我们可以引入了一个手术。」
林燃用手作挥舞状,似乎手就是一把刀。
「在奇点即将形成的前一刻,我们人为地切断这个颈部,将两个断开的埠分别用一个标准的球冠封死。
然后,让新的流形继续按照里奇流方程演化!
切断、封口、继续演化;再遇到奇点,再切断、再封口...」
林燃仿佛指挥家在指挥一场宏大的交响乐:「当我们不断重复这个过程,随着时间t趋向于无穷大,那些复杂的、纠缠的拓扑结构会被一个个分解。
最后,我们会发现,剩下的所有碎片,都是我们熟悉且标准的三维球体。」
林燃双手撑着讲台,扫视全场:「如果我们能证明,任何单连通的封闭三维流形,在经过里奇流和手术的洗礼后,最终都不可避免地退化为标准球体。
那幺,我们就反向证明了—一它们最初的本质,就是球体。
这,就是庞加莱猜想的终结。
接下来让我们正式进入到论证的过程中去...」