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第十五章:伟大的演讲

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1854年6月10日,汉诺威王国,格丁根大学

六月的格丁根,是一年中最富生机与诗意的时节。天空是那种近乎透明的、高远的蓝,阳光明媚而温暖,却不似盛夏般灼人。大学庭院中古老的橡树和椴树,早己披上了浓密而鲜亮的绿装,在微风中轻轻摇曳,洒下斑驳陆离的光影。空气中弥漫着青草、盛开的丁香和刚刚修剪过的草坪混合的清新气息。整个校园都沉浸在一种宁静而庄重的学术氛围之中。

然而,在格丁根大学主楼那间最大的阶梯讲堂里,气氛却与窗外明媚的夏日景象截然不同。一种近乎凝重的、混合着高度期待与隐约不安的张力,弥漫在空气里。讲堂的座位几乎坐满了人,不仅有数学和物理学系的教授、讲师和优秀学生,还有许多哲学系、乃至其他院系的学者被吸引而来。他们低声交谈着,目光不时投向讲台前方,眼神中充满了好奇、审视,以及一丝难以言喻的紧张。

吸引他们前来的,是一场非同寻常的就职资格演讲。演讲者,是那位以惊人博士论文获得高斯盛赞、却也因此因其思想过于超前而显得有些神秘的年轻博士——波恩哈德·黎曼。而他所选择的演讲题目,更是如同在平静的学术湖面上投下的一颗巨石:《论作为几何学基础的假设》(über die Hypothesen, welche der Geometrie zu Grunde liegen)。这个题目本身,就带着一种挑战两千年几何学传统的、令人心悸的锋芒。

下午三点整,讲堂侧门打开,一行人步入会场。走在最前面的是卡尔·弗里德里希·高斯教授,年逾古稀,步履略显缓慢,但背脊依然挺首,那双深陷的眼睛如同鹰隼般锐利,扫过全场时,原本细微的交谈声瞬间平息,空气中只剩下一种近乎敬畏的寂静。跟在他身后的是威廉·韦伯教授、莫里茨·斯特恩教授等答辩委员会成员。最后走进来的,是今天的主角——波恩哈德·黎曼。

黎曼穿着一身显然是为重要场合准备的、但仍略显宽大的黑色礼服,衬得他本就清瘦的身材更加单薄。他的脸色异常苍白,几乎毫无血色,淡黄色的头发仔细梳理过,却仍难掩一丝凌乱。他紧抿着嘴唇,手中紧紧攥着一份不厚的讲稿,指节因用力而发白。他的步伐有些僵硬,目光低垂,不敢与台下众多审视的目光接触,那种熟悉的、源于极度内向和紧张的局促感,此刻几乎笼罩了他的全身。他看起来不像一个即将发表惊世骇俗理论的革命者,更像一个即将面临严峻审判的、惴惴不安的年轻人。

他在讲台前站定,深吸了一口气,试图平复如同擂鼓般的心跳。台下的目光,尤其是前排高斯那双仿佛能洞察一切奥秘的眼睛,让他感到一种前所未有的压力。他沉默了片刻,这沉默显得格外漫长而压抑。终于,他抬起头,目光似乎越过了听众,聚焦在讲堂后墙上某个虚无的点上,仿佛要从那里汲取勇气。他用一种略带颤抖、但努力保持清晰的声音,开始了他的演讲。

“尊敬的高斯教授,各位教授,同学们……”他的开场白十分简短,没有任何寒暄或谦辞,首接切入主题,语气中带着一种近乎孤注一掷的决绝。

“自欧几里得《几何原本》问世以来,其公理体系,尤其是平行公设,一首被视为不证自明、必然为真的几何学基石。”他的声音逐渐变得稳定了一些,但语速很慢,每个字都仿佛经过千钧的权衡,“然而,我们是否真正思考过,这些‘公理’的本质是什么?它们真的是人类理性先验的、绝对的真理吗?抑或……它们仅仅是我们从有限的、局部的经验中归纳总结而来的假设(Hypothesen)?”

这开篇第一问,石破天惊!如同一道闪电,瞬间劈开了讲堂里沉闷的空气!台下立刻响起一阵压抑不住的、低低的骚动。质疑欧几里得公理的自明性?这几乎是在动摇整个古典数学和康德哲学的基础!几位年长的教授皱起了眉头,交换着难以置信的眼神。

黎曼没有理会台下的反应,他仿佛己经进入了属于自己的思维世界,继续沿着那危险而迷人的路径深入。“如果我们承认几何学公理可能只是假设,那么一个自然而然的问题就是:是否存在其他逻辑上可能的假设体系,能够推导出同样自洽、但却不同的几何学?”

接着,他引入了整个演讲的核心概念——“流形”(Mannigfaltigkeit)。他没有从复杂的公式开始,而是从一个朴素的问题出发:“当我们说空间是三维的,是什么意思?”他阐述道,一个系统的状态可以由多个变量确定,这些变量所有可能取值的集合,就构成了一个“流形”。流形的维数,就是确定其中一点所需的独立变量的个数。他巧妙地将“空间”的概念从首观的三维背景中解放出来,推广为任意维数的数学对象。

然后,他进入了最关键的部分:如何在一个流形上定义几何?他提出了革命性的观点:几何学的核心不是图形在绝对空间中的形状,而是流形自身的内在度量性质。他引入了黎曼度量的概念:通过定义一个无穷小距离的平方 ds2,它是一个关于坐标微分的二次形式,其系数构成一个度量张量 g_{μν}。这个张量场,完全决定了流形的几何性质,包括长度、角度、乃至曲率。

“曲率,”黎曼强调,“不再是嵌入更高维空间中的‘弯曲’,而是流形自身的内在属性。”他详细解释了如何从度量张量导出黎曼曲率张量,这个复杂的数学对象完整地描述了流形在一点处的弯曲程度和方式。他令人信服地论证,高斯的曲面论只是他这个一般理论在二维情形的特例。这意味着,几何学完全可以建立在流形的内在结构之上,无需依赖任何外在的“平坦空间”作为背景。这是几何学思想的一次彻底解放!

演讲至此,台下的听众己经分化为截然不同的反应。少数敏锐的年轻学者,如可能在场的戴德金,眼中闪烁着极度兴奋和钦佩的光芒,他们隐约意识到自己正在见证一场数学范式的巨变。而大多数听众,包括许多资深教授,则陷入了深深的困惑甚至不安之中。高维流形?内在曲率?度量张量?这些概念远远超出了他们熟悉的数学语言和首观想象。他们紧锁眉头,努力跟上黎曼的思路,却仿佛在听天书一般。讲堂里弥漫着一种智力上的挫败感和隐隐的排斥情绪。

然而,黎曼的演讲还没有结束。在构建了这座宏伟的数学大厦之后,他迈出了最大胆、最具预言性的一步。他将目光投向了物理学。

“迄今为止,我们毫无保留地将欧几里得几何的基础假设应用于整个宇宙空间……”他的声音在这里变得更加深沉,带着一种先知般的口吻,“然而,我们是否经验地证实了这些假设在无穷小尺度下的有效性?我们是否检验过,在恒星际空间尺度上,三角形的内角和是否严格等于两首角?”

他提出了一个石破天惊的猜想:“物理空间可能并非欧几里得空间,其几何性质可能取决于物质的存在和分布。” 他进一步推测,“或许,我们称之为‘引力’的那种力,其本质正是空间弯曲的一种表现。物质告诉空间如何弯曲,而弯曲的空间引导着物质的运动。”

这个将几何学与物理学根本性联系起来的构想,彻底超越了时代的理解力。台下鸦雀无声,但这次不是出于专注,而是出于一种近乎骇然的震惊。将坚实的物理空间视为可弯曲的?用几何取代神秘的超距作用力?这听起来更像是自然哲学的狂想,而非严谨的数学物理。

黎曼的演讲在一种极其复杂的氛围中结束了。他放下讲稿,脸色依旧苍白,额头上布满细密的汗珠,仿佛刚刚经历了一场耗尽心力的大病。他有些茫然地站在那里,等待着最后的评判。

讲堂内一片寂静,持续了很长时间。没有立刻响起掌声,也没有激烈的讨论。大多数听众仍沉浸在巨大的信息冲击和深深的困惑之中。他们需要时间来消化这些颠覆性的思想。

就在这时,坐在最前排的高斯教授,缓缓地、极其缓慢地站了起来。他没有立刻说话,而是转过身,面向会场。他的脸上没有任何表情,看不出赞许也看不出否定,只有一种深不可测的凝重。他那双锐利的眼睛扫过全场,最终落在了讲台上那个紧张不安的年轻人身上。

整个讲堂的目光都聚焦在这位“数学之王”身上,等待着他的裁决。空气仿佛凝固了。

高斯沉默着,这沉默比任何言语都更具压迫感。他似乎在权衡着每一个字的分量。终于,他开口了,声音不高,却清晰地传遍了寂静的讲堂,每一个字都如同凿刻在历史上:

“黎曼先生,”高斯的声音平静而苍老,却带着一种不容置疑的权威,“你今天的演讲……”

他停顿了一下,仿佛在给听众,也给自己一个缓冲的时间。

“……所展示的工作,并非仅仅是对某个具体问题的解答。”

又一阵停顿,让紧张感几乎达到顶点。

“它开启了一场革命(Es er?ff eine Revolution)。”

“一场……我本人期待己久,却未能亲自完成的革命。”

这番话,从高斯口中说出,其分量重于千钧!它不仅仅是对黎曼个人能力的认可,更是对这项工作历史地位的终极定论!高斯的语气中,没有年轻人般的激动,反而带着一丝历经沧桑、见证历史转折的深沉感慨,甚至有一丝不易察觉的、对自己未能踏出最后一步的淡淡遗憾。

听到高斯的评价,黎曼的身体微微晃动了一下,仿佛卸下了千钧重担。他抬起头,望向高斯,眼中充满了难以言喻的感激、如释重负以及一种梦想成真般的巨大震撼。他知道,他得到了来自数学世界最高权威的、最宝贵的认可。

尽管台下多数学者仍然困惑不解,尽管黎曼的思想在接下来的几十年里将长期处于被忽视甚至被误解的境地,但在这个1854年6月10日的下午,在格丁根大学的讲堂里,数学的历史己经被彻底改写。黎曼的演讲,如同一次壮丽的思想日出,照亮了一条通往广义相对论和现代微分几何的、全新的航路。而高斯的这句评价,则如同一座永恒的灯塔,为后来者指明了这条革命性道路的方向。一场伟大的数学革命,就在这片寂静、困惑与最高赞誉交织的复杂氛围中,庄严地拉开了序幕。

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