事實上,說是新數學的話,也并不對。
因為這是基礎數學的內容。
是關于求解特征向量的。
特征向量和特征值,指的是一個矩陣乘以一個向量,就相當于做了一個線性變換。
但這個向量的方向,往往會發生改變。
但若是存在一個矩陣a,讓這個向量v在線性變換后,方向仍然保持不變,只是拉伸或者壓縮一定倍數。
也就是,avλv。
那么,這個向量v就是特征向量,λ就是特征值。
而這里面的傳統解法,就是從計算特征多項式開始,然后求解特征值,再求解齊次線性方程組,最后得出特征向量。
沒錯,這部分的內容,在數學家眼里,就是再普通不過的,基礎數學求解公式。
但是,陳舟在計算中微子振蕩概率的時候發現。
特征向量和特征值的幾何本質,其實就是空間矢量的旋轉和縮放。
而中微子的三個味道,也就是電子、μ子和τ子,不就相當于空間中的,三個向量之間的變換嗎?
也因此,在研究中微子振蕩相關課題時,陳舟一不小心發現,特征向量和特征值之間,是存在更普遍的規律的。
于是,一種新的奇妙解法,就這么浮現在了陳舟的腦海。
“知道特征值,只需要列一個簡單的方程式,特征向量便可迎刃而解了…”
這么想著的陳舟,手中的筆,也不斷的在草稿紙上書寫著,開始描繪著腦海里的新公式。
把物理問題轉換成數學問題,一直陳舟習慣性的研究方式。
而一旦能夠把物理問題,轉換成數學問題,那么對陳舟而言,也就不再是什么問題了。
雖然離著解決中微子振蕩相關課題,還有著不小的距離。
可是,這個新發現,仍是令陳舟充滿了興趣。
“通過刪除原始矩陣的行和列,創建子矩陣的話…”
“子矩陣和原始矩陣的特征值組合在一起,就可以計算原始矩陣的特征向量…”
“也就可以得到∣uαi∣2(λiξα)(λixα)/(λiλj)(λiλk)…”
陳舟緩緩停筆,看著草稿紙上的內容。
新公式已經被他求得,只差個證明過程了。
證明過程的話…
陳舟再次拿出一張新的草稿紙,握緊了手中的筆。
證明開始。
“先定義a為一個nxn的厄米特矩陣,它具有特征值λi(a)和賦范特征向量vi…”
“特征向量中的每個元素標記為vi,j…”
“通過刪除jth行和jth列,可以得到a的子矩陣mj,大小為(n1)×(n1),它的特征值為λk(mj)…”
“然后,通過證明可以得到一個柯西比內型公式…”
“再由引理1和引理2可以證明…”
“…通過共軛的定義,公式7左邊的對角元素,決定了λi(a)ina的子矩陣…”
“…因此,應用引理2,必然的結論就是,如果特征向量中的一個元素消失,vi,j0,那么矩陣a的特征向量方程,將化為其子矩陣mj的一個特征向量方程。”
陳舟的思路十分清晰,整個證明過程也十分順暢。
沒有遇到一丁點的阻礙,便將這個新公式給證明了。
“有點意思,這么長時間,居然沒有人發現這個?”
陳舟看著眼前草稿紙上的證明過程,臉上帶著一絲奇怪的笑容。
真要說起來的話,這個新公式并不復雜。
而新公式的證明方法,陳舟也至少能夠給出五種方法。
可就是這么一個并不復雜的新公式和證明過程,為什么這么長時間,都沒有人發現呢?
陳舟有些納悶,卻也有些小確幸。
這說明了,還得是他!
沒有他的話,誰知道這個公式,又得沉寂多長時間,才會與世人見面呢?
這倒不是陳舟自戀,而是這個新公式的價值,確實蠻大的。
不管是對數學,還是對物理學,以及工程學來說,都有著十分現實的意義。
在這些學科里,還是有著許許多多的問題,都是涉及到特征向量和特征值的計算的。
就比如說,陳舟發現這個新公式的源頭,中微子振蕩概率的計算。
再比如說,在機器學習領域,數據降維,人臉識別,也都涉及矩陣特征值和特征向量理論的實際應用。
想一想,在任何情況下,你不需要知道矩陣中的任何元素,就可以計算出你想要的任何東西,還不夠牛逼嗎?
當然,陳舟并沒有去想那么多,也沒有去想這個新公式,可能會帶來的影響。
陳舟也沒有打算,立即把這個新公式的相關內容,給整理出來,然后發表期刊。
他只覺得,這玩意還是賊好用的。
至少,在中微子振蕩概率的計算上,省了他不少的事。
要說整理成論文投稿的話,怎么得,也得等他解決了中微子振蕩相關課題再說。
陳舟滿意的將這“偶然發現”的新公式,以及它的證明過程,給收拾好,放在了一邊。
然后,抬手看了看手表,時間已經快要到中午了。
想了想,陳舟并沒有繼續中微子振蕩相關課題的研究,而是選擇先去解決午飯。
既然證明新公式的時間點,正好卡的如此精確,那就沒必要強行拖時間了嘛。
下午,則是屬于極小模型綱領的時間。
物理學課題和數學課題的輪轉嘛。
至于研究和證明新公式的時間,到底是屬于數學,還是物理學。
陳舟覺得,還是應該歸到物理學上的。
畢竟,新公式的發現,最直接而有效的作用,還是中微子振蕩相關課題的研究。
要知道,中微子振蕩概率的計算問題,可是中微子振蕩相關課題的核心問題。
那研究新公式和證明新公式的時間,不得算在物理學課題的頭上?
再次坐在書桌前的陳舟,從另一堆草稿紙里,找出了幾張,仔細的看著。
沒錯,在陳舟的書桌上,兩個學科的課題,對應著兩堆草稿紙。
這還只是他閉關之后,所完成的“研究手稿”。
以前的那幾堆草稿紙,都被他放在了書桌下面。
要不然的話,書桌上,早就堆滿了。
時間在緩緩流逝,但是陳舟始終在看著手中的草稿紙。
他的腦海里,不斷回顧,不斷總結著這幾天的研究內容。
極小模型綱領第二問題,并沒有他預想中的那么容易解決。
原本徐晨陽所帶來的靈感,以及那被他認為穩健的思路,也仿佛走進了一個新的分叉口。
陳舟在極小模型綱領的研究中,又遇到了新的麻煩。
“需要保證極小模型的唯一性,可事實上,它很有可能并不是唯一的…”
放下手中的草稿紙,陳舟皺眉思索著。
此時的陳舟,與上午意氣風發的他,截然不同。
上午的他,仿佛是一個掌控者,將所有東西全部握在手里。
但現在的他,仿佛一個求索者,摸不清方向在哪里。
驀地,陳舟伸手拿出一沓新的a4草稿紙。
擰開筆蓋,開始埋首于草稿紙之內。
他打算一種新的姿態,重新研究一遍整個極小模型綱領。
既然不知道方向在哪,那就從頭再走一遍吧!
這樣想著的陳舟,已經在草稿紙上,快速的留下清晰的字跡。
當然,陳舟也并不是完全的從頭再來。
他是為了去理清那原本的方向。
簡單來說,就是把靈感帶來的思路,給理清楚。
所以,雖然陳舟在草稿紙上,快速的書寫著研究的內容。
但這些內容,與之前相比,也已經少了許多。
大部分的思考和計算過程,都在陳舟的腦海里完成了。
而與先前不同的是,陳舟開始去抓更多的細節了。
不管是他自己的研究過程,還是他所梳理的文獻資料。
陳舟一個都沒放過。
他將所有的內容,所有的細節,都在腦海里,重新過濾。
“我記得,有個文獻里的內容,是通過引入一些概念,來簡化原有的證明中的計算,這也是近年來代數幾何學家,研究一些奇性簇的結果的應用…”
陳舟回憶著文獻資料的梳理內容,想起了一個并不被他看好的方法。
因為在陳舟看來,所有的概念,都有著其自身的局限性。
只有通過實實在在的證明過程,計算過程,推導過程。
才能獲得真真切切的結果。
但是現在,他忽然也想試一下這種方法。
不管有沒有用…
反正學術研究,就是試錯的過程的嘛。
陳舟將面前未寫完的草稿紙拿起,放在一邊。
然后在新的草稿紙上,開始自己的“試錯”。
“試著引入抽象k簇的概念,用來簡化一些幾何描述…”
“通過這樣的概念引入,簡化shokurov原有證明中的計算…”
但沒多久,陳舟就將面前這張“試錯”的草稿紙,揉成了一團。
這種研究方法,被陳舟放棄了。
原因有兩個。
一個是,陳舟并沒有在這種方法上,看到更有效的研究進展。
第二個是,這種研究方法,陳舟還是覺得不太靠譜。
“果然,這種方式,并不適合我…”
微微搖了搖頭,陳舟又將先前未寫完的草稿紙,拿了回來。
陳舟倒不是說這樣的證明過程,有什么錯誤。
但他就是不習慣,也不喜歡這種方法。
因此,陳舟從最初開始,就是以計算過程極其嚴謹,而為世人所知的。
這種簡化計算的方法,與他的風格,十分不搭。
而且,習慣于在計算過程中,就通過計算,來保證整個研究過程正確性的陳舟,無法通過這樣的研究方法,獲得有效的反饋。
回到自己熟悉的研究方式后,陳舟也不再整這樣的幺蛾子。
每個人的研究方法,都不相同。
但只有適合自己的,能夠發揮自己長處的,才是最好的。
可以吸收別人的長處,化為己用。
但是,不應該徹底摒棄自己,變成別人。
隨著時間不斷的流逝,陳舟面前的草稿紙,又逐漸多了起來。
只不過,多的只是草稿紙本身。
陳舟對于極小模型綱領第二問題的研究,還是沒有取得實質性的突破。
抬起手,看了眼時間,陳舟無奈的說道:“算了,先放一下吧,明天再看…”
恰在這時,一陣風吹進屋里,將書桌上的草稿紙,吹散了一地。
陳舟忙不迭的去關窗戶。
此時窗外的天色已經暗了下來。
燕京的冬天,還是挺冷的。
陳舟也是在中午時,看到天氣不錯,才打開窗,準備通通風。
結果卻是,一頭扎進極小模型綱領中的他,就忘記了時間,也忘記了關窗戶。
伸手關上窗戶,拉上窗簾,陳舟開始收拾被風吹亂的草稿紙。
這些草稿紙,可不單單是攏到一塊就行了。
陳舟還得按照原本的順序,給它們再一一放好。
對此,陳舟雖然心中覺得挺煩的,卻也并無他法。
誰讓他愛用a4草稿紙搞研究呢?
而不是在電腦上,進行無紙化的課題研究。
忽然,收拾著草稿紙的陳舟,愣在了原地。
他的雙眼,緊緊盯著一張,剛剛撿起的草稿紙。
這張草稿紙上的內容,并不是今天下午“從頭再來”的成果。
而是在閉關之初,對極小模型綱領第二問題展開研究時,所梳理的文獻內容。
此時的陳舟,腦海里不斷浮現著極小模型綱領的內容。
這張草稿紙上的內容,也在他的腦海里,與極小模型綱領的內容,交織在了一起。
“我明白了…”
這一瞬間,陳舟腦海里原本摸不清的方向,變得清晰了起來。
原本的思路,也在這一刻,瞬間清晰!
他知道極小模型綱領第二問題,該怎么解決了!
顧不上其它還散亂在地的草稿紙,陳舟伸手抽出椅子,直接坐了下去。
筆蓋,擰開。
新的草稿紙,鋪上。
極小模型綱領第二問題的解決,就此開始!
時間的流逝,在這一刻,已經干擾不到陳舟任何的心緒了。
他的眼中,只有不斷被書寫出來的數學符號。
他的腦海里,只有那已經清晰的證明過程。
一步又一步的推導。
一步又一步的深入。
終于,時間在這一刻停止。
筆鋒也在這一刻停下。
陳舟疲倦的臉上,露出了一絲滿意的笑容。
他輕聲說了句:“這陣風,刮得可真及時…”