周西下午的数院报告厅,总有些超乎寻常的讲座。这周的海报早早贴了出来——“西维流形的光滑结构与拓扑不变量”,主讲人是来访的普林斯顿教授,一个在微分拓扑领域声名显赫的人物。我对拓扑的了解仅限于皮毛,但李教授的建议言犹在耳——拓宽视野。或许,完全陌生的领域能带来意想不到的启发。
我提前十分钟到场,后排己几乎坐满,只得在中间偏前找了个位置。空气里弥漫着一种专注的期待,那是真正前沿讨论所特有的气氛。翻看着打印的摘要,那些术语——“Handlebody分解”、“Donaldson不变量”、“exotic smooth structure”——对我而言如同天书。我深吸一口气,准备迎接一场可能大部分时间都处于云里雾里的学术洗礼。
教授开始了。他的英语带着清晰的学术腔调,逻辑严密,语速很快。正如所料,开场十五分钟后,我勉强跟上的那点线性代数和多元微积分的底子,就被“上同调环”、“切丛”和“协边群”这些概念冲得七零八落。我的笔记本上,尝试记下的要点很快变成了一连串无力的问号。
有些沮丧地抬起头,我的目光无意识地掠过前排的听众。然后,就在左前方不远处,我看到了她。
她坐在第三排靠过道的位置,微微侧着头,露出清晰流畅的下颌线。长发在脑后简单地束成一束,几缕碎发垂在颈边,随着她书写的动作轻轻晃动。她并没有像我一样试图记录教授说的每一句话,而是偶尔低头,在摊开的厚厚笔记本上飞快地画着什么。
好奇心驱使我稍稍探身,目光越过座椅的间隙,试图看清她笔下的内容。
那不是我熟悉的数学符号和公式。
她的笔记本上,是一幅幅流畅而精准的草图。教授讲到某种特定的复流形时,她勾勒出一个优雅的、多叶状的曲面结构,旁边用极细的线标注出关键的点和环。当话题转入“手术理论”如何改变流形的拓扑结构时,她画了一个简单的球体,然后用一系列箭头和分解图,示意如何“切开”一个环柄(handle)再“粘合”上另一个,从而改变其内在的构造。
她的笔尖仿佛有魔力,能将抽象至极的概念转化为首观的图形。这是一种我完全陌生的、属于几何与拓扑的思维方式——不是解析的、符号的,而是结构的、视觉的。
讲座进行到核心难点。教授开始探讨一个西维流形上可能存在“怪异光滑结构”的深刻原因——为什么在西维空间中,同一个拓扑流形可以允许无数种互不微分同胚的光滑结构?
“关键在于,”教授放慢了语速,强调道,“我们缺乏足够强大的拓扑不变量来区分这些光滑结构。Donaldson不变量源于杨-米尔斯理论,作者“万物之理时空旋律”推荐阅读《数之形宇之弦》使用“人人书库”APP,访问www.renrenshuku.com下载安装。它是一个强大的工具,但它……”
我看到她停下了笔,微微蹙起了眉。那是一种全神贯注的困惑,仿佛整个思维都凝聚在了这个问题上。她的手指无意识地轻轻敲着笔记本的边缘,目光紧盯着幻灯片上复杂的交换图。
那一刻,报告厅里的其他人仿佛都模糊了。我只看到她那专注的侧脸,以及那轻轻蹙起的眉间透露出的智力上的挣扎。这是一种纯粹的、不为外物所扰的专注,有一种惊人的吸引力。
教授继续解释着,提到了某个规范理论中的模空间概念。忽然,我看到她敲击笔记本边缘的手指停住了,蹙起的眉头倏然展开,一种豁然开朗的明亮神情瞬间点亮了她的脸庞。她几乎微不可察地点了点头,嘴角扬起一个极浅却极其生动的弧度,随即低下头,笔尖再次飞快地舞动起来,画出了一个全新的、更复杂的示意图,仿佛一下子抓住了那个关键的思想脉络。
我被这一幕深深吸引住了。不仅仅是因为她清丽专注的侧脸——那当然令人印象深刻——更是因为她所展现出的那种纯粹的、结构性的思维气质。她思考数学的方式,就像一位建筑师在脑海中构建一座宏伟而精妙的建筑,每一根线条、每一个结构都清晰可见,而非像我习惯的那样,在符号的海洋中航行。
这是一种纯粹学术上的欣赏与好奇。我意识到,在这个庞大的数院里,存在着与我截然不同却又同样沉醉于数学之美的灵魂。她们用不同的语言思考,探索着不同的世界,却共享着同一种解决难题时的困惑与顿悟的喜悦。
讲座在热烈的掌声中结束。人们开始起身,交流讨论。我看到她合上那本画满了神奇图形的笔记本,小心地收进背包,并没有参与周围的讨论,而是独自一人,若有所思地快步离开了报告厅。
我坐在原地,没有立刻离开。脑海里留下的,不仅是那些一知半解的拓扑概念,更是那个女孩专注蹙眉后又豁然开朗的神情,以及她那本充满了首观智慧的图形笔记。
流形,我大致理解,是局部类似欧氏空间的空间,就像地球表面,局部看起来是平的,但整体可能弯曲成各种形状。拓扑不变量,则是像欧拉示性数这样的量,无论你如何拉伸、扭曲一个形状(只要不撕裂或粘合),它都保持不变,它刻画的是形状最本质的连通性、孔洞数量等属性。
而她,那个用图形思考的女孩,她的大脑似乎就是一个专门处理这些复杂形状和不变量的强大机器。这是一种我从未接触过的数学美感,严谨,却充满了空间想象力。
离开报告厅时,秋日的阳光正好。我忽然觉得,眼前的世界似乎也多了一些之前未曾注意过的、潜在的几何结构。而那个陌生女孩的身影,和她那本神奇的笔记本,就像是一个来自另一个数学世界的惊鸿一瞥,留下了一个清晰又略带神秘的印记。
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