先验数学或数学民俗的经验

图片 3月16日19:00在Bukvoed商店(圣彼得堡,利沃夫斯基pr。,10),将在“世界科学日”的“科学不是面粉”项目中进行互动讲座:“先验数学或数学民俗实验”。

如果您已经忘记了对数是什么以及如何计算积分,请不要担心,您将不需要它。 讲座的必要知识是常识和基本逻辑。

您常常可以听到,数学是无聊的,太抽象了。 我们将尝试通过大量数学民俗学实例来证明相反的观点,而我们会议的起点将是爱德华·弗伦克尔(Eduard Frenkel)所著的《爱与数学》。 隐藏的现实之心 这位著名科学家的书试图消除数学是一门无聊的科学的神话。 从讲座中,您将了解为什么所有的马都是同一种颜色,为什么月亮是用奶酪制成的,以及如何在月亮的另一侧捕捉苍蝇。

您的复杂数学迷宫指南将是Vitaly Filippovsky-数学家,ITMO研究生,首席数学家和程序员Emoji Apps。

下面,我们为您提供Frenkel的书中精妙的舞蹈摘录。

1990年秋天,我成为哈佛大学的研究生。 为了将客座教授的职位更改为更永久的职位,这是必要的。 约瑟夫·伯恩斯坦(Joseph Bernstein)同意成为我的正式主管。 到那时,我已经为论文积累了足够的材料,亚瑟·贾菲(Arthur Jaffe)说服了该学院院长作为例外,使我可以将研究生学习的期限(根据规则,通常需要4到5年,在任何情况下至少需要2年)减少到一年。年,这样我就可以在一年内捍卫自己。 因此,我从教授到研究生的“降级”持续了很多时间。

我的博士学位论文是关于我刚刚完成的一个新项目的。 一切都始于当年春天与Langlands计划的Drinfeld讨论。 这是设计为脚本的我们其中一个对话的示例。

动作1
场景1
DRINFELD在哈佛的办公室


Drinfeld沿着黑板挂在墙上的房间走动。
爱德华坐在椅子上做笔记(在他旁边的桌子上是一杯茶)。

德林费尔德
因此,Simura – Taniyama – Weil假说打开了三次方程和​​模块化形式之间的联系,但Langlands走得更远。 他预言了更普遍的对应关系的存在,在这种对应关系中,模块化形式的作用由李群的自同构表示来发挥。

爱德华
什么是自守形态?

德林费尔德 (经过长时间的停顿)
现在,确切的定义对我们来说已不再重要。 无论如何,您都可以在教科书中找到它。 对我们来说重要的是,这是李群G的表示形式,例如球旋转的群SO(3)。

爱德华
好啊 这些自构表示与什么相关?

德林费尔德
这是最有趣的。 Langlands预测他们应该
与另一个李群中的伽罗瓦群的表示有关。

爱德华
知道了 您的意思是这个Lie组与G组不同吗?

德林费尔德
不行 这是另一个Lee集团,称为G的Langlands对偶集团。Drinfeld在板上写下了LG符号。

爱德华
为了纪念Langlands的字母L?

德林费尔德 (略带笑容)
最初,Langlands受到理解“ L函数”对象的渴望的驱使,因为他称该组为L组...

爱德华
也就是说,对于每个李群G,都有另一个名为LG的李群,对吗?

德林费尔德
是的 根据Langlands的说法,她在场,这看起来像这样。 德林费尔德在黑板上画一个图

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爱德华
我不明白,至少目前是这样。 但是,让我问一个更简单的问题:例如,SO的双重Langlands组将是什么样子(3)?

德林费尔德
这很简单-覆盖SO(3)。 你看到杯子的花样了吗?

爱德华
专注于杯子? 哦,是的,我记得...

场景2
哈佛大学毕业生家庭聚会


一打大约二十多岁的学生聊天,喝啤酒和葡萄酒。 爱德华与一名研究生谈话。

研究生
这是操作方法。
一名研究生拿起塑料杯酒,将其放在右手张开的手掌上。 然后,她开始旋转手掌,像一系列照片一样转动她的手
(下)。 她进行了整整一圈(360度)的旋转,手臂倒置。 仍将杯子直立,继续旋转,然后
再转一圈-惊喜! -她的手和杯子恢复到原来的正常位置。

另一名研究生
我听说菲律宾有一个传统的葡萄酒舞蹈,他们用双手表演这种技巧。 他拿了两杯啤酒,试图把两手掌都转过来
同时。 但是他无法跟踪自己的手,并且他立即从两者中倒出啤酒。 大家都在笑。

场景3
DRINFELD的办公室再次


德林费尔德
该焦点说明了一个事实,即在组SO(3)上存在一条非平凡的闭合路径,但是该路径的两次通过给了我们一条平凡的路径。

爱德华
知道了 杯子第一次完全旋转会以不寻常的角度旋转手-这类似于通往SO(3)的非平凡路径。 他从桌子上喝了杯茶,做了焦点的第一部分。

爱德华
看来第二转应该使您更进一步转动手,但手会返回其正常位置。 爱德华完成了此举。

德林费尔德
对啊

爱德华
但是,这与双重兰兰兹集团之间有什么共同点?

德林费尔德
SO(3)的双重Langlands组是SO(3)的双重覆盖,因此...

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爱德华
因此,组SO(3)的每个元素对应于双重Langlands组的两个元素。

德林费尔德
这就是为什么在这个新组中不再存在非平凡的封闭路径。

爱德华
也就是说,过渡到双重Langlands组是摆脱这种错位的一种方法?

德林费尔德
对啊 乍看之下,差异似乎很小,但实际上后果不仅仅如此。 例如,这可以解释物质构造块(例如电子和夸克)以及携带粒子的行为的差异。
它们之间的相互作用,例如光子。 对于更一般的Lie群体,该群体本身与其双重Langlands群体之间的差异甚至更大。 实际上,在许多情况下,两个双组之间甚至没有可见的连接。

爱德华
为什么双重团体通常按照Langlands出现? 某种魔术...

德林费尔德
这是未知的。

Langlands对偶性在Lie组之间建立了配对关系:对于每个Lie组G,都有一个双重Lie Langlands组LG和一个双重Lie Langlands组LG
对LG是G.9本身,Langlands程序连接两种不同类型的对象(一种来自数论,另一种来自谐和分析)这一事实本身令人惊讶,但事实是两个对偶组G和LG以不同的方式存在这种对应关系的某些部分-在脑海中简直是难以理解!

我们讨论了Langlands计划如何连接数学世界中的不同大陆。 让我们继续类比:让它成为欧洲和北美,并且有一种方法
匹配欧洲的每个人和北美的一个人,反之亦然。 此外,假设这种对应关系暗示着各种属性(例如体重,身高和年龄)的完美匹配,但有一个例外:每个男人都与一个女人相关联,反之亦然。 这种情况类似于用其双重组取代一个谎言组,
根据Langlands计划的预测。

确实,这种替代是Langlands计划最神秘的方面之一。 我们知道几种描述双重组如何出现的机制,但是我们
仍然不明白为什么会这样。 这种无知是科学家试图将Langlands程序的思想扩展到其他数学领域(通过Wealth Rosetta Stone)甚至扩展到量子物理学的原因之一,正如我们将在下一章中学习的那样。 我们试图找到更多有关Langlands二元论现象的例子,希望这将为我们提供更多有关它们产生的原因及其含义的线索。

让我们将注意力集中在Rosetta Weil石材的右侧列上,该列专用于黎曼表面。 正如我们在上一章中确定的那样,在与此列相关的Langlands对应版本中,参与者是“自同构束”。 它们起着与Lie组G相关的自构函数(或自构表示)的作用。事实证明,这些自构形滑轮“活”在连接到Riemann曲面X和组G的某个空间中,该空间称为X上G束的模空间。 10在对应关系的另一部分,正如我们在第9章中所看到的,给定的黎曼曲面的基本群起着伽罗瓦群的作用。 从上图可以看出,几何Langlands对应关系应示意如下:

图片

这意味着我们应该能够将自构捆映射到LG基本组的每个表示形式。 Drinfeld对如何执行此操作有一个全新的想法。

行动2
场景1
DRINFELD在哈佛的办公室


德林费尔德
因此,我们需要找到一种构造这些自构束的方法。 在我看来,Katz-Moody代数的表示形式可以帮助我们。

爱德华
怎么了

德林费尔德
我们现在处在黎曼曲面的世界中。 这样的表面可以具有由环组成的边界。

Drinfeld在画板上画了一幅画。

图片


德林费尔德
借助环,黎曼曲面可以与环组关联,因此可以与Kac-Moody代数关联。 这种联系使我们有机会转变观念
Kac-穆迪代数在我们的黎曼曲面上的G束的模空间上成滑轮。 现在我们不详细介绍。 如我所料,
应该看起来像这样。

Drinfeld在板上画了一个图。

图片


德林费尔德
第二个箭头对我很清楚。 主要问题是如何构造第一个箭头。 Feigin告诉我您在Kac-穆迪代数表示方面的工作。 我认为它只需要在这里应用。

爱德华
但是之后,关于G的双重Langlands组LG必须以某种方式“了解” Katz – Moody代数对G的表示。

德林费尔德
没错

爱德华
但这怎么可能呢?

德林费尔德
这是您必须回答的问题。

幕布

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN402273/


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