最近他一直在思索ns的通解,这个问题十分复杂。
ns方程的解是否存在奇点?
奇点附近会发生什么?
这些问题需要的不是纯粹的几何直觉,也不是纯粹的代数技巧,而是一种能把几何、分析、代数结合起来的框架。
从量子力学的数学基础,到广义相对论的几何结构,再到统计力学的相变理论。
那些领域和数学交织在一起,边界十分模糊,但也正是这种模糊的地方,往往藏著新的洞见。
他合上哥德尔-爱因斯坦的通信档案盒,在登记表上签字,然后站起来走向另一个书架。
管理员看到他的动作,轻声问:“需要帮助吗?”
“赫尔曼·外尔的档案。”
他想知道,这位横跨数学与物理的哲人,在这样一篇混沌中是如何思考的。
从《空间-时间-物质》中对广义相对论的数学奠基,到后来规范场论中“尺度不变性”的执著尝试,外尔一生都在探索几何与物质的深层关联,他始终试图用更精细的数学结构来捕捉自然的统一性。
肖宿觉得,外尔或许不会像爱因斯坦那样坚信几何的终极性,也不会像哥德尔那样退守逻辑的纯粹性。
管理员点点头,很快取来另一个档案盒。
外尔的手稿比哥德尔的整齐得多。
他的字跡清晰优美,每一页都標註了日期和编號,公式推导工整,几乎可以直接付印。
但仔细看,还能再页边看到铅笔写的批註,有些地方被划掉重写,有些地方还画了小小的几何示意图。
肖宿翻到1931年前后的部分。
那是外尔写《群论与量子力学》的时期。
手稿里有大量关於李群表示论的推导,尤其是旋转群so(3)和su(2)的表示。
那些內容后来成了標准教材,但手稿里有一些细节没有出现在最终版本中。
比如一页关於“规范场”的早期笔记。
外尔用德语写道:
“如果我们將相位变换局部化,那么必须引入一个补偿场,类似於广义相对论中的联络。这个场的变换规律与电磁势完全相同。也许麦克斯韦方程就是这种局部相位不变性的几何结果。”
下面画了一个示意图,试图表现纤维丛上的平行移动。
肖宿盯著那页笔记,脑子里飞快地闪过一系列图像。
纤维丛、联络、曲率、规范场……
这些概念后来成了杨-米尔斯理论的基础,也是粒子物理標准模型的数学语言。
外尔在1931年就已经触摸到了这些思想,只是当时量子力学还在发展,群论还没成为物理学家的標准工具。
他翻过几页,看到另一段更抽象的推导。
外尔试图把规范场的思想和爱丁顿的仿射场论结合起来,构建一个统一理论。
他写了一大串张量方程,然后在下面划了一条线,写了一个词:“nochnichtklar。”(还不清楚。)
而那正是肖宿现在面对的问题。
ns方程、量子场论、广义相对论……
这些理论各自成功,但彼此之间的缝隙太大了。