第一陳類等於零的二維複流形是有名的k3曲麵,托爾羅夫(todorov)用cbi-yau定理證明了其周期映射是滿射,蕭蔭堂利用cbi-yau度量證明了所有的k3曲麵都是卡勒曲麵。
而高維數的第一陳類為零的複流形的基本結構定理也隨之而來。
這些都是複幾何與代數幾何中著名的猜想,在卡拉比猜想證明之前,人們毫無辦法,望而卻步。
最令人驚奇的是上世紀80年代初,超弦學家們認識到第一陳類等於零的三維複流形,恰好是他們的大統一理論所需要的十維時空中的一個六維空間,這神秘的六維空間,在我們看不到的尺度裏主宰著我們大千世界的千變萬化。
這個發現引發了物理學的一場革命。
物理學家們興奮地把這類流形稱為cbi-yau空間,yau便是丘成桐的英文姓氏。
有興趣的朋友如果在google中輸入cbi-yau,就會發現近40萬個條目。以至於不少物理學家都以為cbi是丘成桐的名字。正如威滕(witten)所言,在這場物理學的革命中,每一個有重要貢獻的人都會名揚千古。
複二維(或實四維)的“k3曲麵”的第一陳氏類等於零(第6章會進一步討論k3曲麵)。根據卡拉比猜想,這表示k3曲麵就像環麵一樣,可以支持黎奇平坦度規。但是和歐拉示性數為零的二維環麵不同,k3曲麵的歐拉示性數是24。這裏的重點是,雖然在複一維時,歐拉示性數等於第一陳氏類,但在較高維度時,兩者間可能有極大差異。
很顯然,弦論需要的是更複雜的幾何形體,在葛林與史瓦茲成功化解宇稱破壞的問題之後,尋找這個幾何空間就變成當務之急。因為隻要找到卷曲額外六維的適當流形,物理學家就可以放手做一些真正的物理學了。最初的嚐試也是在1984年,葛林、史瓦茲,以及倫敦國王學院的魏斯特(peter west)決定檢視“k3曲麵”,這是數學家已經研究超過一世紀的一大類複流形,更何況我證明的卡拉比猜想,顯示這些曲麵上存在黎奇曲率為零的度規,因此k3曲麵當時更吸引物理學家的注意。史瓦茲迴憶說:“我理解的是,為了確定我們居住的較低維空間不具有正宇宙常數,這個緊致空間必須是黎奇平坦的,這是當時大家認定的宇宙事實。”(後來由於暗能量的發現,意味著宇宙常數是一個非常小但卻是正值的數,弦論學者設計了一個比較複雜的方法,從緊致黎奇平坦空間,推導出我們四維世界的微小宇宙常數,這是第10章討論的主題。)
k3曲麵的名稱既暗示它猶如世界第二高峰k2峰那麽崇高,又表示三位探討這個空間的數學家:庫默(ernst kummer)、前麵提到的凱勒以及小平邦彥(kunihiko kodaira)。不過k3曲麵隻是實四維(複二維)的流形,和弦論需要的六維不合,葛林、史瓦茲、魏斯特之所以選擇k3曲麵作為初始的研究目標,部分原因是有位同事告訴他們,已經沒有更高維的類似流形了。盡管如此,葛林說:“我自己絕不認為我們可以厘清這個問題……即使我們當時能得知正確的訊息(即存在類似黎奇平坦k3的六維流形)也一樣。”史瓦茲補充說,拿已被研究透徹的k3曲麵做嚐試,“並不是真的是要進行緊致化,我們隻是試試玩玩,看看能得到什麽,看它和反常消除能怎麽結合”。從此以後,k3曲麵一直是弦論學者重要又常用的緊致化“玩具模型”
k3曲麵也是探討弦論對偶理論的基本模型.
而高維數的第一陳類為零的複流形的基本結構定理也隨之而來。
這些都是複幾何與代數幾何中著名的猜想,在卡拉比猜想證明之前,人們毫無辦法,望而卻步。
最令人驚奇的是上世紀80年代初,超弦學家們認識到第一陳類等於零的三維複流形,恰好是他們的大統一理論所需要的十維時空中的一個六維空間,這神秘的六維空間,在我們看不到的尺度裏主宰著我們大千世界的千變萬化。
這個發現引發了物理學的一場革命。
物理學家們興奮地把這類流形稱為cbi-yau空間,yau便是丘成桐的英文姓氏。
有興趣的朋友如果在google中輸入cbi-yau,就會發現近40萬個條目。以至於不少物理學家都以為cbi是丘成桐的名字。正如威滕(witten)所言,在這場物理學的革命中,每一個有重要貢獻的人都會名揚千古。
複二維(或實四維)的“k3曲麵”的第一陳氏類等於零(第6章會進一步討論k3曲麵)。根據卡拉比猜想,這表示k3曲麵就像環麵一樣,可以支持黎奇平坦度規。但是和歐拉示性數為零的二維環麵不同,k3曲麵的歐拉示性數是24。這裏的重點是,雖然在複一維時,歐拉示性數等於第一陳氏類,但在較高維度時,兩者間可能有極大差異。
很顯然,弦論需要的是更複雜的幾何形體,在葛林與史瓦茲成功化解宇稱破壞的問題之後,尋找這個幾何空間就變成當務之急。因為隻要找到卷曲額外六維的適當流形,物理學家就可以放手做一些真正的物理學了。最初的嚐試也是在1984年,葛林、史瓦茲,以及倫敦國王學院的魏斯特(peter west)決定檢視“k3曲麵”,這是數學家已經研究超過一世紀的一大類複流形,更何況我證明的卡拉比猜想,顯示這些曲麵上存在黎奇曲率為零的度規,因此k3曲麵當時更吸引物理學家的注意。史瓦茲迴憶說:“我理解的是,為了確定我們居住的較低維空間不具有正宇宙常數,這個緊致空間必須是黎奇平坦的,這是當時大家認定的宇宙事實。”(後來由於暗能量的發現,意味著宇宙常數是一個非常小但卻是正值的數,弦論學者設計了一個比較複雜的方法,從緊致黎奇平坦空間,推導出我們四維世界的微小宇宙常數,這是第10章討論的主題。)
k3曲麵的名稱既暗示它猶如世界第二高峰k2峰那麽崇高,又表示三位探討這個空間的數學家:庫默(ernst kummer)、前麵提到的凱勒以及小平邦彥(kunihiko kodaira)。不過k3曲麵隻是實四維(複二維)的流形,和弦論需要的六維不合,葛林、史瓦茲、魏斯特之所以選擇k3曲麵作為初始的研究目標,部分原因是有位同事告訴他們,已經沒有更高維的類似流形了。盡管如此,葛林說:“我自己絕不認為我們可以厘清這個問題……即使我們當時能得知正確的訊息(即存在類似黎奇平坦k3的六維流形)也一樣。”史瓦茲補充說,拿已被研究透徹的k3曲麵做嚐試,“並不是真的是要進行緊致化,我們隻是試試玩玩,看看能得到什麽,看它和反常消除能怎麽結合”。從此以後,k3曲麵一直是弦論學者重要又常用的緊致化“玩具模型”
k3曲麵也是探討弦論對偶理論的基本模型.