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第二十章 问答

这两位老头互怼是常态,庞学林笑眯眯的看着,也不参与。

没过一会儿,王秀芳带着一个脑袋有些秃顶,戴着眼镜的中年男子走了进来。

来人正是江城大学数学科学学院院长刘廷波。

刘廷波笑道:“庞教授,姚教授,你们好。”

接着,他将目光转向庞学林,说道:“小庞,你这回在数学界放了颗原子弹啊!”

庞学林有些好奇道:“刘院长,我今天凌晨才把论文上传到arXiv,你们怎么这么快就知道了?”

刘廷波道:“还不是托你那位老师的福,陶哲轩看完你的论文后,第一时间联系了德利涅、法尔廷斯、丘成桐这些大佬,说你很有可能解决了BSD猜想的问题,然后把论文分享给了他们。也不知怎么回事,这本来是小圈子里的事,结果一下子给传出去了,现在整个数学界都沸腾了。邱教授没有你的联系方式,直接把电话打到我头上,我还一脸懵着呢!我说你这次,该不会是给我放卫星吧?”

庞学林微笑道:“刘院长,论文在这呢,要不你先看看?”

庞绍安也跟着说道:“小刘,你是代数几何与数论领域的专家,正好给小林把把关!”

刘廷波苦笑道:“庞教授,把关我可不敢当,小庞要是真解决了BSD猜想,都可以当我老师了!”

话虽然这样说,刘廷波还是坐在了电脑前,仔细看了起来。

一边看,他一边还时不时就论文中的一些疑问和庞学林做交流。

“小庞,这里假定D无平方因子,简单的初等考量显示D为同余数等价于椭圆曲线E_D: y^2=x^3-D^2x上有某个y \neq 0的有理点。可以证明这样的点不属于T,于是D为同余数又等价于r_D>0。(同余数问题)决定所有同余数D,使得r_D>0。对于给定素数p,(1)p \equiv 3(\mod 8):p不是同余数但2 p是同余数;(2)p \equiv 5(\mod 8):p是同余数;(3)p \equiv 7(\mod 8):p和2 p都是同余数。你使用的工具是Heegner点的高度理论,你是怎么将它和L'(1,E)联系起来的?还有,你是如何确定D均为同余数的?“

庞学林在三体世界的时候便经受住了那些顶尖数学家的狂轰乱炸,对付这种问题应付起来轻松异常,对答如流道:”关于E的Weil-Hasse函数L(s,E)的定义,一个经典结果是a_p有Hasse上界2\sqrt{p},这推出L(s,E)对\mathrm{Re}\, s>\frac{3}{2}收敛。然后我们根据Gross-Zagier公式,就可以将其与L'(1,E)联系起来。另外,BSD猜想对E_D成立。特别的,r_D>0当且仅当L(1,E_D)=0。假定弱BSD猜想成立,则(1)理论上我们能够判定D是否为同余数;(2)Tunnell定理给出在有限步内决定D是否为同余数的算法;(3)可以证明D \equiv 5,6,7(\mod 8)时r_D为奇数,故这样的D均为同余数。“

刘廷波思索了片刻,满意地点了点头,过了一会儿,他又问道:“你这里说,L(s,E)在s=1处展开的泰勒系数和E的Tate-Shafarevich群的阶数成正比,你是怎么得出这样的结论的?还有这里,E(Q)(Mordell-Weil群)有自然的交换群结构,你前面根据Mordell定理进一步断言E(Q)是有限生成的:E(Q)=\Bbb Z^r \oplus T,此处挠群T是某个有限Abel群,r称为E的秩。我们对T的了解是完全的:Mazur决定了所有15种可能的T。那么R呢?你这里是不是缺少了对R的有效刻画?“

庞学林道:“基于Eichler, Shimura在模椭圆曲线方面的工作以及新近证明的Taniyama–Shimura猜想(模定理),现在知道L(s,E)可解析延拓到整个复平面并且相应的Riemann猜想成立。BSD猜想在R等于L(s,E)在s=1处零点的阶数m。在模定理已获证明的情况下,已知BSD猜想对m=0.1成立,故L(s,E)在s=1处展开的泰勒系数和E的Tate-Shafarevich群的阶数成正比,更进一步的话,又可以推出Tate-Shafarevich群的有限性。”

刘廷波沉吟了半晌,竖起大拇指道:“你从同余数问题上间接证明了BSD的弱猜想,再由此扩展成广义BSD猜想,这种办法真是绝了!”

……

接着,刘廷波与庞学林一问一答,几乎每一个问题,庞学林都能不假思索地给出答案。

时间一分一秒过去,就连王秀芳做好了晚饭,上来想要叫他们吃饭,也被庞学林与刘廷波之间的问答所吸引,看了半天后,王秀芳悄悄地退出了书房,不去打搅他们。

一直到晚上十点,刘廷波才彻底将这篇论文彻底审阅完毕,两人之间的问答也随之结束。

一旁的庞绍安和姚建中虽然跟不上两人的思路,但情绪也始终处于亢奋状态。

他们看得出来,在这一问一答中,一个世界级的难题,正在从庞学林手中徐徐解开。

这种亲眼见证一个世界级数学难题慢慢展露真颜的过程,让在场的所有人都兴奋不已。

庞绍安看着刘廷波道:“小刘,小林的证明怎么样,你觉得他成功了吗?”

刘廷波道:“庞教授,我不敢说小庞百分之百证明了BSD猜想,对这篇论文,我有八九成把握。小庞,你看这样如何,你这篇论文才上传arXiv不久,我们等过一段时间,等德利涅、法尔廷斯这些大佬相继表态,我再给你在江大安排一场学术报告会,到时候应该能吸引到全世界顶级数学家与会。这段时间,你暂时不用上课了,安心为报告会做准备,PPT最好做得详细一点。“

庞学林笑道:“刘院长,上课倒没什么问题,反正距离正式开课还有几天时间,我每周也就一、三、五有课,给本科生上课,对我而言反而是一种放松。”

刘廷波想了想道:“行,那我就不勉强你了,哈哈,小庞这次多谢你了,刚回母校,就给母校先上了这样一份大礼。”

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