90后中国女数学家破解百年谜题 网友:预定菲尔兹奖
最近,数学大佬陶哲轩激动宣布:困扰数学家上百年的经典难题——挂谷猜想(Kakeya猜想),被北大校友王虹及哥大数学副教授Joshua Zahl在三维空间中证明了。
根据陶哲轩的科普,三维Kakeya猜想断言:”一个包含每个方向上单位长度线段的集合(Kakeya集),在三维空间中必须具有Minkowski和Hausdorff维度等于三。”
虽然看起来只有一句话,但这个问题却与调和分析、数论等多个数学分支有着紧密联系,因此一直以来吸引了无数数学家竞相攻克。现在,北大校友王虹和Joshua Zahl用127页论文证明了这一说法。
王虹Joshua Zahl王虹现任纽约大学库朗数学研究所(NYU Courant)数学副教授,北大数学系本科毕业;Joshua Zahl现任不列颠哥伦比亚大学数学系副教授。
Kakeya猜想由日本数学家挂谷宗一(Sōichi Kakeya)于1917年提出,也被称为挂谷猜想。这个问题的原型是:一位武士在上厕所时遭到敌人袭击,矢石如雨,而他只有一根短棒,为了挡住射击,需要将短棒旋转一周360°(支点可以变化)。但厕所很小,应当使短棒扫过的面积尽可能小。面积可以小到多少?
转换成数学表达即为:当一根无限细的针向所有可能的方向旋转时,可以扫过的最小面积是多少?
数学家们早已知道,2D平面不够用,必须通过3D空间来解决问题。但关键在于,能否找到一个:超级小」的3D区域,仍让这个线段指向每个方向?
王虹和Joshua Zahl教授通过层层推导,精妙的逻辑和计算,研究了在ℝ⊃3;中具有以下性质的δ管(δ tubes)集合:即不会有太多管道被包含在同一个凸集V内。
他们得出,来自这样一个集合的管道的并集,必须具有几乎最大的体积。最终证明了ℝ⊃3;中的每个Kakeya集,都具有Minkowski和Hausdorff维数3。
一时间,全网忍不住猜测:如果这篇论文最终通过严格的同行评审,王虹极有可能成为中国首位获得菲尔兹奖的数学家,以及全球第三位拿下菲尔兹奖的女性得主。
前两位分别是,伊朗裔美国数学家Maryam Mirzakhani和乌克兰数学家Maryna Viazovska。
菲尔兹奖是国际数学界最负盛名的奖项之一,被称为数学界的“诺贝尔奖”。它旨在表彰那些在数学领域做出杰出贡献的年轻数学家(40岁以下)。该奖项每四年颁发一次,通常在国际数学大会(International Congress of Mathematicians, ICM)上宣布获奖者。
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