光滑曲面
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推翻150年数学直觉:数学家烧坏几台笔记本,解决几何拓扑难题
机器之心· 2026-01-21 04:15
机器之心编译 这是一次数学理论与计算机算力结合的胜利。 设想一下,如果我们的天空总是被一层厚厚的不透明云层所遮蔽,既看不见星星,也无法从上方俯瞰我们的星球,我们还能发现地球是圆的吗? 答案是肯定的 。通过测量地面上特定的距离和角度,我们就能确定地球是一个球体,而不是平面或者甜甜圈状。即使没有卫星照片也能做到。 。 数学家们发现,这种情况在更普遍的二维曲面中也经常成立: 只需要曲面上相对少量的局部信息,就足以推断出其整体形态,也就是由局部唯一确定整体 。 然而在某些例外情况下,这些有限的局部信息可能对应着不止一种曲面。在过去的 150 年里,数学家们一直在致力于整理这些特例: 即那些通常只能定义一种曲 面,实际上却描述了多种曲面的局部测量数据 。但他们能找到的唯一例外并不是像球体或甜甜圈那样规整、封闭的曲面。相反,这些曲面要么向某个方向无限延 伸,要么拥有某种「边缘」。 没有人能找到一个打破这一规律的封闭曲面,似乎根本就不存在这样的特例。也许,这类曲面总是可以通过常规的局部信息被唯一确定。 如今,数学家们终于发现了一个寻觅已久的特例。在去年 10 月发表的一篇论文中,三位研究人员,包括柏林工业大学的 Alexa ...