世界七大数学难题 (即需符合构造性量子场论的标准),亦要证明它们有质量间隙,即模型所预测的最轻单粒子态为正质量。2000年,克雷 数学研究所悬赏各一百万元的数学七大千禧年难题,其中一道题为杨-米尔斯规范场论同质量间隙。 背景 我们所知多数非凡(nontrivial)--即有相互作用--的4维量子场论皆有cutoffscale的有效场论。因多数模型的beta- 函数是正的,似乎大多数这类模型皆有一支Landaupole,因我们完全不清楚它们有没有非凡紫外定点。故此,若每一scale [1] 注 上皆定义有这样的量子场论,它只可能为单纯的自由场论。 然而,有不可交换结构群的杨-米尔斯理论(无夸克)例外。它有一种性质称为渐近自由,指它有一单纯的紫外定点。 因此,我们可以寄望它成为非凡的构造性(constructive)四维量子场模型。 [3] 注 不交换群Yang-Mills理论的色禁闭性已有符合理论物理严谨性的证明,但未有符合数理物理严谨性的证明。基本 上,换言之,过了QCD尺度(或者这里应称为禁闭尺度,因为无夸克),那些色荷粒子被色动力学的“流管”连着,所以粒 子间有线性势(“弦”张力x长度)。所以胶子之类自由贺粒子不可能存在。若没有这些禁闭效应,我们应见到零质量的胶 子;但因它们被禁闭,我们只见到不带色荷的胶子束绑态——胶波。凡胶波皆质量,所以我们期望质量间隙。 格点规范场论的结果令不少工作者相信,这个模型真的有禁闭现象(由Wilson圈的真空期望值的下降的“面积规 律”(arealaw)看出),但这项结果还没有符合数学的严慬性。 世界七大数学难题之六:纳维-斯托克斯存在性与光滑性 纳维-斯托克斯存在性与光滑性是有关纳维-斯托克斯方程其解的数学性质有关的数学问题,是美国克雷数学研究所 在2000年提出的7个千禧年大奖难题中的一个问题。 纳维-斯托克斯方程是流体力学的重要方程,可以描述空间中流体(液体或气体)的运动。纳维-斯托克斯方程的解 可以用到许多实务应用的领域中。不过对于纳维-斯托克斯方程解的理论研究仍然不足,尤其纳维-斯托克斯方程的解常 会包括紊流。虽然紊流在科学及工程中非常的重要,不过紊流仍是未解决的物理学问题之一。 许多纳维-斯托克斯方程解的基本性质都尚未被证明。例如数学家就尚未证明在三维坐标,特定的初始条件下,纳维 -斯托克斯方程是否有符合光滑性的解。也尚未证明若这様的解存在时,其动能有其上下界,这就是“纳维-斯托克斯存在 性与光滑性”问题。 由于了解纳维-斯托克斯方程被视为是了解难以捉摸的紊流现象的第一步,克雷数学研究所在2000年5月提供了美金 一百万的奖金给第一个提供紊流现象相关信息的人,而不是给第一个创建紊流理论的人。基于上述的想法,克雷数学研究 所设定了以下具体的数学问题。 部分结果二维空间下的纳维-斯托克斯问题已在1960年代得证:存在光滑及全局定义解的解。在初速相当小时此问题 也已得证:存在光滑及全局定义解的解。若给定一初速,且存在一有限、依而变动的时间T,使得在的范围内,纳维-斯托 克斯方程有平滑的解,还无法确定在时间超过T后,是否仍存在平滑的解。 数学家让·勒雷在1934年时证明了所谓纳维-斯托克斯问题弱解的存在,此解在平均值上满足纳维-斯托克斯问题,但 无法在每一点上满足。 世界七大数学难题之七:贝赫和斯维讷通-戴尔猜想 贝赫和斯维讷通-戴尔猜想(英文:BirchandSwinnerton-DyerConjecture),简称为BSD猜想。设是定义在代数数域上 的椭圆曲线,是上的有理点的集合,已经知道是有限生成交换群。记是的L函数,则此猜想如下: 数学家总是被诸如那样的代数方程的所有整数解的刻画问题着迷。欧几里德曾经对这一方程给出完全的解答,但是对 于更为复杂的方程,这就变得极为困难。事实上,正如马蒂雅谢维奇指出,希尔伯特第十问题是不可解的,即,不存在一 般的方法来确定这样的方程是否有一个整数解。当解是一个阿贝尔簇的点时,贝赫和斯维讷通-戴尔猜想认为,有理点的 群的大小与一个有关的蔡塔函数z(s)在点s=1附近的性态。特别是,这个有趣的猜想认为,如果z(1)等于0,那么存在无限多 个有理点(解)。相反,如果z(1)不等于0。那么只存在着有限多个这样的点。 好吧,我承认我确实看不懂这世界七大数学难题是什么东西,我想大多数人也和我一样,根本不知道这讲的是什么, 还是期待那些个神人去解答这些问题吧。
4/4chenpgb@126.com |
|