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柯朗所给我如此理想的工作环境,然而,我到那里而非其他地方的主要目的,却是要亲近友云。她离开斯坦福已差不多十五个月了,我们之间没怎么联络。如果要约会她,带她到校园外的地方去,车子是必需的。可是很不幸,我当时没有信用卡,而在纽约租车子非信用卡不可。我请斯坦福替我开了证明,说我是斯坦福的教员,现正在柯朗所访问,但租车公司依然不为所动。
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我不禁慌起来了,没有车子,跑到东岸来,整个陪伴友云的计划都要泡汤了。幸运地,我遇上一位老同学,他在纽约的旅行社工作。他告诉我有一种低廉的“租一部破车”的地方,只要拿出一笔较高的押金,便可以租到车子。租来的车可勉强开动,外表平平,但也够用了,毕竟我的选择不多。
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车子虽残破,但开到普林斯顿绝无问题。我尽量抽时间去看望她。她做研究忙得不亦乐乎,而我心中常记挂着卡拉比猜想,工作一直在进展,虽然还未到达攻顶的时刻,但可行的攻顶路线已渐渐露出眉目了。
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为了对付这条关键的复蒙日—安培方程式,我把整个证明分拆成四个不同的估计,那就是所谓零阶、一阶、二阶和三阶估计。前面说过,蒙日—安培方程的解是个函数,我们要做的乃是找出对这函数的界,说明它沿正的方向不能太大,沿负的方向不能太小,即是说,该函数不可能变成无限大。零阶的估计说明函数的极大值能够达到,一阶估计则给出函数一次导数的大小。具体而言,必须证明一阶导数的绝对值不会变得很大。换句话说,函数本身的振幅不能过大。类似地,二阶估计有关函数的二阶导数的最大绝对值,我们需要证明它是有界的,即一阶导数不能有快速的振动。同样的想法可用于三阶或更高阶的情况。这些高阶的估计提供了函数如何变化的讯息,如变化有多大和多快等。
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1974年时,我已经知道如何处理三阶估计。到了1975年的夏天,我要到纽约前,成功导出了二阶估计。在柯朗所这几个月,我在概念上想通了,原来有了零阶和二阶估计,就可以推导出一阶的估计。换句话说,整个证明就剩下一个估计,即零阶估计。我只需要证明函数不能变得太大,即它的极大值不能超过某个既定的常数。到了这一步,这个复杂的猜想,原来只有少数数学家明白的难题,一下子变成了一个看似水到渠成的命题了。可是,要建立这估计,即是在函数上面找到一个隐藏的天花板,实际上并不好办。
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在纽约逗留期间,这个最后的障碍一直无法跨越。不过,失之东隅,收之桑榆,绍远和我在另一方面却成功了,我们解决了高维的闵可夫斯基问题。其实早在年初,在这问题上已有些进展。莫泽知道我们的工作后十分兴奋,反正柯朗所的人,看到所中有人解决了某些难题,都会兴奋莫名。他请我们在研讨班上做了报告,大家的反应非常不错。
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可是不久之后,就知悉苏联几何学家阿列克谢·波戈列洛夫(Aleksei Pogorelov)独立地解决了同样的问题,他采用的方法跟我们的完全不一样。他的文章比我们早面世,不过那是用俄文写的,而且发表在不甚著名的学报上,所以我们并不知晓。我们的论文纵然不是首发,但它并非多余之作,除结果本身外,其中所用的方法很重要,后来也用于解决其他问题上。
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且说一些数学之外的事吧。在纽约这三四个月是非常愉快的,我在柯朗所跟埃里克·贝德福德(Eric Bedford)交上朋友,他刚从密歇根州拿了博士。他教我如何搭地铁。我们在这城市到处逛,边走边谈复蒙日—安培方程,他正在研究这类方程式,但方法和我偏重几何的思路截然不同。
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每天从苏豪的公寓,穿过格林威治村,走向柯朗所是很好玩的一程,途中不乏有趣且出乎意料的景况。例如,好几天都经过一部停在泉水街的车子,开始时车子外观无恙。可是一天后,车胎就不翼而飞了。再过了几天,车身所剩的东西愈来愈少。到了最后,整部车子就不见了。原来的位置给停上一部簇新的车,大家都不知它能待在那里多久。
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小意大利距离我的公寓很近,节庆的巡游多得很,我很爱看。空闲时我常和绍远、他太太和他们的幼子小兵在一起,我抱着小兵和他们一起在唐人街或其他地方闲逛(小兵后来在哈佛做了我的研究生,2004年拿了博士)。邻近唐人街是桩美事,一方面有五花八门的餐厅可供选择,另一方面也可以在书店中浏览书籍。到了周末,我便到普林斯顿看友云。总的来说,在纽约的日子是颇为适意的。
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可是,到了12月底,我便要返回加州。我陪友云飞往洛杉矶,到大型科技公司TRW(后被诺斯罗普·格鲁曼公司兼并)求职。过程很顺利,不久她便被雇用了。
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在此之后,友云回到普林斯顿,而我则返回斯坦福,继续埋首于卡拉比猜想之中,我意识到破解已近在咫尺,巅峰已经在望,只差跨过最后的障碍,只要再坚持一下,就能登上顶峰。
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不过,另一件事我也时刻记挂在心上。1976年夏天,斯坦福春季学期过后,我到普林斯顿看望友云,此行的目的就是向她求婚,这距离伯克利图书馆那刻骨铭心的一瞥已有五年半了。在这段不短的日子中,我俩的关系有起有落,但足以告慰的是,她答应了。我们正式订婚,弟弟成栋从石溪来到普林斯顿,我们一起吃晚饭庆祝。
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友云不仅答应了我的求婚,她也接受了TRW的工作,工作从这年秋天开始,即是说,我们要搬到洛杉矶去了。为了此事,我接触了UCLA的朋友、几何学者罗伯特·格林,说希望到那里访问一年,我的斯隆学者奖足以支付秋季学期的薪金,希望大学能支付冬天和春天两个学期,我可以教书。格林说这事容易办,这样友云和我便可以在洛杉矶住在一起了。她知道我这么快就把事办好之后很惊讶,要知道,那段日子找教职并不容易。直到如今,我还是很感激格林的帮忙,UCLA的工作环境很理想。
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我一直留在普林斯顿,到了7月初,友云和她实验室中的同事告别。我们收拾行装,和她爸爸妈妈一起,打算做一次横跨美国之行。第一站到了首都华盛顿,正赶上庆祝美国建国二百周年的国庆烟火表演。当时和百万群众在一起,很多人满怀激情,欢呼喧闹,我们欣赏了国家广场的烟火,华盛顿纪念碑和国会山庄成了璀璨烟火的背景,更显壮观。
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接着,我们开车去波士顿探访友云的表姐,她的丈夫刚刚过世。这是我第一次到这个城市,觉得挺不错,没想到不久之后会以此为家,至今生活了四十多年。
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接着我们在纽约州的伊萨卡停下来,去看友云的另一位表亲。之后我们便开始横跨美国的旅程,路上风光不绝,友云父母目不暇接。我们到了黄石国家公园,沿着落基山脉向南到了大峡谷,之后我们在亚利桑那州的弗拉格斯塔夫市上了40号州际公路,一直开到加州的巴斯托市,然后转上15号州际公路到达洛杉矶。沿途风景极其壮观,我当时正沉醉于爱情的甜蜜之中,向往着未来的婚姻,心情尤为兴奋。
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然而,在差不多整个旅程之中,我的心思不时悄悄移向数学。在驾车时,我想到一个拓扑学上的古老难题庞加莱猜想,至今没有人能找到解决它的途径。原来的庞加莱猜想和如何在拓扑上刻画球面有关,猜想断言任何“紧”的三维曲面(或流形)在拓扑的意义上等价于球面的条件是:在这曲面上任一闭曲线能在连续的变形下缩成一点。所谓“紧”是指这曲面只占着有限有界的空间。满足上述条件的曲面叫“单连通”,或是说,它不像甜甜圈般,有一个或多个的洞。依照这样的定义,猜想可以这样陈述:是否每一个紧而单连通的三维曲面在拓扑上等价于球面?这猜想看起来不是那么难解决,然而自从1904年提出后,一直没有多大的进展。
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大家或者以为我会把精力放在卡拉比猜想上,毕竟这猜想占据了我的心思好多年了。我对它特别关注,乃因它较为普遍,而且能帮助人们找到一大类未知的流形。但我一直喜欢同时考虑几个题目,当一个题目过不去时,便可以转到另外一个上去。如果这些题目具有某些共通之处,那么从某题目中得到的新想法,或许可以应用到原来的题目上去。
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况且,解决卡拉比猜想关键的零阶估计,需要用纸和笔做大量的计算,试问双手放在驾驶盘上的我,如何能安全和有效地做计算呢?这就是我会选一个较具思考性的题目的原因,庞加莱猜想是个好的选择,这样我脑子中负责数学的部分就不用闲下来了。具体如何求解这个猜想还有待探索,或者,目前能做的只是幻想一番。这样,至少在路上也有些思想性的东西可做。
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这次从普林斯顿到南加州的长途旅程,我们总共开了六千多公里的车。在整个旅程中,我的心中总离不开庞加莱猜想(在第十一章中会详细展开)。很遗憾地跟大家说,在此期间并没有突破,但我相信几何分析会在其中发挥作用,未来的发展将会印证我这想法。
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7月中旬我们到了洛杉矶,我们先租了一个三室公寓,同时也在找其他房子,时间并不多。我们的婚礼已定在9月初,必须在这个大日子前找到。不久,我们在圣费尔南多谷的塞普尔韦达(Sepulveda,以前是农业区)找到一个地方,那里离海颇远,到UCLA开车也要花些时间,交通顺畅时需半小时。但“交通顺畅”和“洛杉矶”两词是很难共存的,故此一般要超过一小时,而友云要到在雷东多海滩的TRW上班,时间还要长一点。当然,如果能找到更方便的地方就好了,可是当时这间首先入眼的房子是我勉强能负担而又能提供所需设施的唯一选择。
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然后我们就忙得一团糟了,在一个多月的日子中,既要收拾新房子,又要筹备婚礼。我开车到处走,购置旧家具和其他基本用品,而友云则准备她的新娘礼服及其他婚礼上的有关事宜。她的父母和我们在一起,我母亲和弟弟成栋则在婚礼前十天左右到达,母亲从香港飞过来,而成栋则从哈佛来。他几个月前在石溪取得数学博士学位,现在在哈佛当本杰明·皮尔斯讲师。
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婚礼于1976年9月4日举行,礼毕即和亲友午宴。事前跟陈先生说了结婚的事,因为将会从简,没有想过他会出席,结果他和师母都来了,我十分高兴。友人罗伯特·格林和布鲁斯·本内特也来了,还有母亲住在加州的表亲夫妇。
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友云和我原先计划到卡特琳娜岛度蜜月的,但我们高估了洛杉矶的交通,结果赶不上渡轮,只好去了圣迭戈。那儿也不错,我们享受了一段美好的时光,但时光很短暂,两天后便要上班了。
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