完成第八篇关于混沌系统精细不变量的论文后,张诚的状态已然逼近某种极限。
连续八轮的高强度、高难度脑力风暴,如同将一根钢丝反复淬炼、拉伸,已然达到了韧性的边缘。
那种深入数学本质后带来的精神上的震撼与满足,与肉体凡胎所承受的沉重负荷,形成了尖锐的矛盾。
他的眼底带着难以掩饰的疲惫,但瞳孔深处,那簇名为“执着”
的火焰,却燃烧得愈炽烈。
积分:1126。
精神药剂:9支。
任务完成度:81o。
数字冰冷地提醒着他最终的战场近在眼前。
没有片刻迟疑,甚至没有离开书房一步,他只是机械性地补充了水分和营养,做了几分钟简单的拉伸动作,缓解久坐的僵硬,便再次坐回了那张承载了他无数个不眠之夜的书桌前。
第九支精神药剂(总消耗序列)被他一饮而尽。
熟悉的清凉感再次席卷而来,强行将席卷而来的疲惫浪潮镇压下去,将他的意识再度剥离,投入那片已然无比熟悉却又始终深不可测的数学宇宙。
前八篇论文,他纵横捭阖,从几何到数论,从动力系统到拓扑,从概率到代数,几乎触及了现代数学所有活跃的前沿领域。
这第九篇,他需要选择一个既能整合部分前期思想,又能直指某个领域核心基础的方向,以求在效率和深度上达到一个平衡。
他的目光,最终定格在了现代几何的核心——规范场论(gautheory),但与第五篇专注于特定模空间不同,他这次瞄准的是其数学基础本身的一个根本性缺陷。
具体而言,他关注的是在非交换规范群(例如u(n),
n>1)情形下,定义在非平凡纤维丛上的(其(例如)的(特别是在(例如)的(其(依赖于(例如)的(这一(在物理上称为),是困扰数学家和物理学家数十年的一个核心难题。
简单来说,当规范群是非交换的,且底流形拓扑复杂时,如何全局地、坐标无关地定义杨-米尔斯作用量(及其量子化路径积分),并使其与纤维丛的拓扑分类(由特征类描述)相容,是一个极其微妙的问题。
传统的处理方式要么依赖于特定的局部平凡化(破坏了几何内蕴性),要么在涉及非单连通规范群时遇到无法消除的模糊性(即所谓的“全局反常”
)。
张诚的目标,并非修补补,而是从根本上重构非交换规范理论的数学基础,提供一个完全内蕴的、与拓扑协调的、且能自然处理全局反常的新框架。
他的核心创新在于,彻底抛弃了传统的、基于联络和曲率的拉格朗日量表述,转而从一种全新的“高阶范畴化”
和“导出几何”
的视角来定义整个规范理论。
1“范畴化作用量原理”
的提出与实现:这是最根本的范式转移。
张诚提出,一个d维时空流形上的以紧李群g为规范群的经典规范理论,不应该由一个数值的作用量泛函s[a]来定义,而应该由一个(d-1)-范畴(具体来说,是一个(d-1)-群胚)来定义!
他将其称为prestack(,g)。
这个高阶范畴的对象是上的g-主丛(附带其联络),1-态射是丛同构(规范变换),2-态射是规范变换之间的同伦,以此类推,直到(d-1)-态射。
然后,他公理化地定义了什么是这个范畴的一个“作用量”
:它不再是给每个联络赋一个数,而是赋予每个对象一个u(1)-1-范畴(本质上是一个复线),赋予每个1-态射一个u(1)-1-范畴之间的函子(对应于规范变换下作用量的变化,即“反常”
),赋予每个2-态射一个函子之间的自然变换(保证反常的相容性)……如此层层上去,直到最高阶。
最终,一个“经典规范理论”
被等价地定义为一个从prestack(,g)到u(1)-(d-1)-cat的光滑(d-1)-函子,记作s。
这个定义完全内蕴,且自动包含了所有可能的规范变换及其高阶关系,将“反常”
从需要额外检查的讨厌鬼,提升为理论定义中不可或缺的、结构性的组成部分。
2“量子化即积分”
的范畴化实现:在定义了经典的范畴化作
