卡拉比猜想是由意大利著名几何学家卡拉比在1954年国际数学家大会上提出的:在封闭的空间,有无可能存在没有物质分布的引力场。
卡拉比(calabi)猜想在数学界的期盼中,等待着它真正的王者到来,这一等就是21年。
1941年的霍奇(hodge)理论刚刚由魏尔(weyl)和小平邦彥(kodaira)整理完成。
1945年陈省身引进的陈示性类由希策布鲁赫(hirze
uch)发扬光大,证明了拓扑中的符号差定理与代数几何中的hirze
uch-riemann-roch定理。
工程师出身的博特(bott)证明了他不朽的同伦群周期性定理。
这些结果很快激发出了atiyah-singer指标定理。塞尔(se
e)用勒雷(leray)的谱序列计算了代数拓扑中球面的同伦群,用层论写下了代数几何名篇gaga,将复分析系统地引入代数几何。
kodaira证明了他著名的嵌入定理,发展了复流形的形变理论。
稍后,米尔诺(milnor)发现了七维怪球,纳什(nash)证明了黎曼(riemann)流形的嵌入定理。
1954年的国际数学家大会,菲尔兹(fields)奖的获奖者是小平邦彥(kodaira)和塞尔(se
e),他们的主要获奖工作都是将复分析、微分几何与代数几何完美地结合在一起。
31岁的意大利裔数学家卡拉比,在会议的邀请报告中用一页纸写下了他著名的猜想:令m为紧致的卡勒(kahler)流形,那么对其第一陈类中的任何一个(1,1)形式r,都存在唯一的一个卡勒度量,其ricci形式恰好是r。卡拉比还粗略地描述了一个他的猜想的证明方案,并证明了,如果解存在,那必是唯一的。
但3年后,在1957年的一篇关于calabi-yau流形的几何结构的文章中,他意识到这个证明根本行不通。这里需要求解一个极为艰深而复杂的偏微分方程,叫作复的monge-ampere方程。他去请教20世纪最伟大的数学家之一的魏尔(andre weil)教授。魏尔说:“当时还没有足够的数学理论来攻克它。”
众所周知,庞加莱(poincare)著名的单值化定理告诉我们,一维复流形的万有覆盖只有简单的三种,球面、复平面和单位圆盘。
如何将单值化定理推广到高维流形,这个问题几乎主导了现代几何与拓扑的发展。而即使从复一维到复二维流形,问题的复杂性已经远超想象,被数学家称作是从天堂到了地狱。或者说是上帝创造了黎曼面,简单美丽而又丰富多彩,是魔鬼制造了复曲面,内容复杂,令人眼花缭乱,头晕目眩。
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