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1705577311 有时我们跑到纽约碰运气,虽然也没能找到很出色的,但在没有上千也有过百家中餐馆的纽约,总可以找到一些能满足大家的地方。
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1705577313 1971年7月,尼克松总统宣布次年2月访问中国,这是1949年以来,首次有美国总统到访。中国看来要逐渐开放了,沈平和莫宗坚都说要回国服务了。很多人都劝说沈平和他太太不要这样做,沈太太正身怀六甲,回国后,购置必需用品不像在美国那么容易。也有人戏谑地逗他们说:你们怎能习惯那边的蹲厕呢!
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1705577315 无论是为了什么原因,沈平夫妇留了下来,在二十多年后搬到了香港。但另一方面,莫宗坚不理会众人苦苦劝告,1972年他回国了。他把所有家当都丢在美国,就连车子也是,他要平价卖掉却一时之间找不到买家。可是半年后,他就决定跑回来。或者他和其他人一样,被当时贫困的生活环境,还有微薄的收入惊醒了美梦。很不幸,那时在美国找事情也不容易。项武忠打电话给宗坚的论文导师舒里南·阿比安卡尔(Shreeram Abhyankar),帮助他把原来的职位找回来,因此项跟我说他是莫宗坚的衣食父母。谢谢老天,我听人家说,他的车子还停在那个地方,车身安然无恙,汽油和轮盖还在呢。
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1705577317 我并没有将全部时间花在卡拉比猜想上,我爱同时兼顾不同的研究计划。在高研院那年,我开始从事“极小曲面”的研究。简略言之,极小曲面即是蒙在已知闭曲线上具有最小面积的曲面。你将一个圆形的铁线圈放进肥皂水盆中,然后拿出来,形成的水泡膜就是极小的面。它具有最小的表面积,同时平均曲率为0,即是平坦的。
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1705577322 约瑟夫·普拉托断言任何空间中的简单闭曲线,皆可以蒙上一个具有最小面积的“极小曲面”。图中的最小曲面叫恩内佩尔曲面,以德国数学家艾尔弗雷德·恩内佩尔(Alfred Enneper)命名。(原图引自格拉纳达大学弗朗西斯科·马丁)
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1705577324 这个题目深具发展的潜力,尤其是几何分析中的新手法将会派上大用场。当时,人们主要用分析的角度看这问题,而几何学者则聚焦于问题的几何性质,两者就如站在大山的对面,看到全然不同的景象。我想把两者融汇起来,虽然前人早就有了少量偶然的尝试,我却想从事大规模而有系统的探究。
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1705577326 极小曲面的研究,至少要追溯至18世纪意大利数学家约瑟夫—路易·拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange),以及19世纪比利时物理学家约瑟夫·普拉托(Joseph Plateau)。经过多次利用肥皂泡进行实验后,普拉托提出,任何一条简单的闭曲线,都可以蒙上一个极小曲面。这个著名的猜想,一直到了1930年才被破解。
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1705577328 但这个领域之中,尚有不少有趣的、悬而未决的问题。就如微分法能帮助我们找到在曲面上两点之间的最短路径,它也能决定蒙在一既定闭曲线上的最小面积的曲面。由此可见,几何分析能很好地套用于极小曲面的问题上。我在高研院期间,前后在这问题上写了好几篇文章。
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1705577330 高研院的学年很短,到4月就结束了。日子过得很快,到了1971年12月,即还剩下几个月的薪资可发时,我就要开始找明年的工作了。高研院提议我多留一年,那是很不寻常的。深感荣幸之余,我还是谢绝了他们的好意,原因来自签证。当时拿的是专门给学生的临时F1(非移民)签证,可是要在美国永久居住和工作,我必须拿到绿卡。没有绿卡,我会被驱逐出境,遣送回香港。从研究的角度看,这将会是大大的倒退。当时香港的研究环境,跟美国不可同日而语,两年前我抓紧机会负笈伯克利,也是同一原因。
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1705577332 可是另一方面,如果有了绿卡,我便要服兵役了。当时越战尚在进行,友人杨健平正在伯克利攻读博士。他说从我的生日看,很可能要征召入伍。我不肯定他知道自己在说什么,但这可能性使我担忧。这场战争与我无关,而我也不知它有何意义,反正它不要惹我。在伯克利听过学生无数次高喊“滚,我们不会去”!这影像反复在脑海浮现。虽然没有和他们携手游行,但我和他们感同身受。
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1705577334 吉姆·西蒙斯当时仍掌舵石溪大学的数学系,他答应替我办好居留的问题,因此我决定1972年到那里任助理教授。后来事情的发展使问题自然而然地解决了。1972年后期,美国取消了越南的兵役,但我已经跟石溪签了约,于是我去了石溪。
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1705577336 到了4月,我在高研院的工作完结了。我把家当留在专为访问学者而设的储物区后,便飞返加州和友云在一起。当时她仍然在加州大学圣迭戈分校(UCSD)当博士后。我租了酒店的房间,当时房租并不算贵。她有闲时,我们便到海边散步。她说我的驾驶技术不行,想法子助我改善,但是进步不大。她有工作在身时,我便跑到UCSD的数学系,和那里的几何学者特德·弗兰克尔(Ted Frankel)和利昂·格林(Leon Green)等人聊天,就这样在圣迭戈待了大约一个月。然后我跟友云道别,跑回伯克利探望陈先生和郑绍远,之后便飞回普林斯顿,收拾行装,起程前往纽约。
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1705577338 石溪在长岛的北岸,纽约市东约九十公里。林秉芬开车从高研院送我去石溪,我把所有东西都塞进一部小型拖车,然后系上他的车。我们的路线要经过曼哈顿,秉芬说经过纽约,怎可能不去唐人街,于是我们便去了。拖车在拥挤的街道驶行,找地方停车,然后挪入狭窄的空间等并非易事,但都很好玩,也是一次令人回味的送行。
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1705577340 到石溪后,我打算住在校外,因此不能没有车子。托尼·菲利普斯(Tony Phillips)到现在仍在石溪,他帮我找一部旧车。我们在丹尼斯·沙利文(Dennis Sullivan,他从麻省理工来访)的陪同下,开车走了好远,才找到一部旧的大众方背(Volkswagen Squareback),车主开价八百美元。车子看来不错,但很快就不是了;第二天我在停车场内倒车,结果撞上石柱,把车尾碰坏了。这时想起友云的话,她是对的,我的确要学好驾驶。
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1705577342 石溪没有什么可观的地方,文化气息欠奉,有的只是吸引游客的景点。除了一个商场、几间店铺和餐厅外,就乏善可陈。好处是方圆之内,没有什么足以分心之处,是以能专心致志于数学。
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1705577344 我在校园不远之处租了个一室的公寓。为了省钱,我把一半分租给一个从香港来的留学生,他就睡在沙发上。我们一起煮食,但就如在伯克利的情况一样,只能维持一段短短的日子。我的烹调技术几年来并无寸进,东西如此难吃,同屋只好取而代之,或者他视此为求生而迫不得已的行动吧。
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1705577346 饭我倒是能煮的,甚至有一个专用的电饭煲。每天煮饭吃,是那些日子中省钱的做法。西蒙斯后来在投资基金上赚了数百亿,当时已经在股票市场上斩获不少。他不时善意地开玩笑,取笑我的节俭。他常笑说:“看看丘,又回家做饭喽。”
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1705577348 1972年底,陈先生在休假期间,来到纽约大学的柯朗研究所访问。有一天他来石溪看望杨振宁。诺贝尔奖得主杨振宁是石溪引入的第一位巨头,担任爱因斯坦讲席教授。他是1967年到任的,不久便成为新成立的理论物理所的首任所长。我早闻其大名,但一直到1972年才在石溪见到他。
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1705577350 陈先生也来看望西蒙斯,他们合作的陈—西蒙斯理论对拓扑学颇有影响,同时也和量子物理有关。我开车接送陈先生,谢天谢地,我的驾驶技术到这时已提升了不少。
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1705577352 星期五下午四时,杨振宁做了一系列关于基本物理的公众演讲。和我一起听讲的有数学家霍华德·加兰(Howard Garland),他是石溪的教授,比我早几年在陈先生手下拿到博士学位。受到杨振宁演讲的感召,他大为兴奋,竟然问陈先生他可否转攻物理。答曰为时已晚,无论好坏,今后他都只能与数学为伍了。加兰遵从老师的话,没有转行,最终成为一位不错的数学家,以在数学和物理之间领域的工作为乐。
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1705577354 我在石溪教书,第一门课是初等微积分。和在伯克利当研究生时的遭遇一样,我又面对了同样的困难,我的口音太重,学生听不明白。第一个星期之后,班上的人数剧减,有的退选了,有的转到其他组别去。到了最后,原来四十人的班,只有四个留下来。虽然如此,这四个学生到了期终考试,成绩都好到不得了,他们高兴地请我吃晚饭以示庆祝。经历这次磨炼后,我算是通过教学的测试了。
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1705577356 那年,年轻的学者莱因哈德·舒尔茨(Reinhard Schultz)来石溪做了一次演讲。他刚在美国数学学会的学报上发表了一篇论文,证明了一个十维的“怪球”必然拥有某种“连续”的对称。怪球在拓扑的意义下等同于一般所谓的同维数的球面,但在更严苛的要求即“微分同胚”的意义下却不等同。所谓“连续对称”则可以用圆来说明,维持圆心不变而转动圆5°、37°或489°,圆形都不会改变,这便是连续的对称,舒尔茨在怪球上找到的便是这类。而对一正方形而言,如转动90°或其倍数,正方形的形状不会改变,但如转动45°的话,形状就变了,其中一角会成了尖顶,就像棒球场的内场一样。是以正方形在连续的转动下不对称。
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1705577358 一般而言,我不会留意舒尔茨这类文章,只不过项武忠前一年在高研院曾跟我说过,他找到一个不具备圆对称的十维怪球。虽然论文尚未发表,但他高度赞扬这成果,说它将流传后世,余生也不需要再做什么了。舒尔茨接着发表了两篇与此有关的文章,证明了圆对称的存在。他的证明直接明白,看来是对的,我想项武忠或许也同意吧,只不过他的文章从来没见发表。
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1705577360 这件事激起了我的兴趣。记得希钦拿了博士后的第一篇论文就是有关十维怪球的,我把希钦的结果应用到上述的问题上,证明了虽然怪球容纳连续的圆对称,却无连续的球面对称。我拿结果和当时也在石溪的劳森讨论,他提出了一些重要的意见,我们把所得汇合成一篇文章。这篇文章对我来说具有特殊的意义,是我首次把几何(具体来说是曲率)用于证明微分拓扑中的结果。其后我更利用卡拉比猜想,那是几何上的构造,去证明拓扑学上的结果。与劳森合作的这篇论文,可说是这方面工作的开端,部分是受项武忠启发的。
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