朗兰兹纲领:一项伟大的数学工程
2016-03-03孙斌勇
紫光阁 2016年3期
在1967年给数学家安德烈·韦伊的信中,数学家朗兰兹提出一个著名的猜想,现称为朗兰兹互反猜想。这个猜想后演变成朗兰兹纲领,在过去几十年对数学的发展产生了极大的影响。
背景介绍
我们认识数学基本上都是从整数开始的,然后是简单的几何与多项式方程。一个最古老的数学分支—数论,就是研究整数的。整数中间有无穷的魅力、奥秘和神奇,始终吸引着最富智慧的数学家和业余爱好者。著名的问题包括哥德巴赫猜想,孪生素数猜想,费马大定理等。
几何同样是最古老的数学分支。古希腊人对直线、圆周以及圆锥曲线的研究到后来发展成为代数几何,这个分支专门研究多项式方程对应的图形。过去一百多年来,代数几何的发展非常迅速,大家辈出,在数学其他分支和数学物理中都有很深刻的应用。已获菲尔兹奖的数学家中约三分之一的工作与代数几何有关。
群论的产生只有一百多年,源于多项式方程的求根公式。人们很早就會解一元一次方程和一元二次方程,一元三次方程和四次方程的公式解在十六世纪被找到。一个重要的数学分支—群论在探索方程的根式解的过程中诞生了。方程是否有根式解与相应的群是否可解为一回事。群论的诞生改变了数学的面貌,影响几乎遍及整个数学领域,在物理和化学及材料科学中有很多的应用,是研究对称的基本工具。
朗兰兹纲领指出这三个相对独立发展起来的数学分支:数论、代数几何和群表示论,实际上是密切相关的,而连接这些数学分支的纽带是一些特别的函数,被称为L-函数。……
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