卡拉比丘空間的熱潮,始於1984年,當時的物理學家,開始了解到這些複空間或會用於新興的理論上。
熱情持續了幾年,便開始減退了。
可是到了上世紀80年代末期,格林恩(
iangreene)、普列瑟(ronenplesser)、坎德拉斯等人開始研究鏡對稱(irrorsytry)時,卡拉比丘空間又重新成為人們的焦點。
鏡對稱乃是兩個具有不同拓樸的卡拉比丘空間,看起來沒有什麼共通點,但卻擁有相同的物理定律。
具有這樣關係的兩個卡拉比丘空間稱為“鏡伴”(irrorpartner)。
1995年,史聰閔格、劄斯洛(ericzaslo)和我提出一個猜想,對卡拉比丘空間的子結構洞識,為鏡對稱給出解釋。根據這個syz猜想的理論,六維卡拉比丘空間本質上可以分成兩個三維空間,其中之一是三維環麵。
如果模仿把半徑r變成1r的操作,把這些三維環麵“翻轉”,並與另一個三維空間結合起來,就會得到原卡拉比丘空間的鏡伴。
這個猜想了鏡對稱的幾何圖象,儘管目前隻在一些特殊情況下被證明成立。
數學家把物理學家發現的鏡關係搬過來,成為數學上強而有力的工具。
在某個卡拉比丘空間上要解決的難題,可以放到它的鏡伴上去考慮,這種做法往往奏效。
例如有一個求解曲線數目的問題,懸空了差不多一個世紀,就是這樣破解的。
它使枚舉幾何學(enueotry)這一數學分支,重新煥發了青春。
這些進展令數學家對物理學家及弦論刮目相看。
鏡對稱是對偶性的一個重要例子。它就像一麵窗,讓我們窺見卡拉比丘空間的隱秘。利用它,我們確定了在五次三維形(一種卡拉比丘空間)上給定階數的有理曲線的總數,這是一個非常困難的問題。
物理學家發現兩個卡拉比丘空間,雖然拓樸很不同,卻可能對應到同一物理理論。這個性質稱為鏡對稱,彼此對稱的雙方稱為鏡伴。
這一幕還說明了鏡對稱自有其深厚的數學基礎。人們花了好幾年,到了1990年代中後期,鏡對稱的嚴格數學證明,包括坎德拉斯等人的公式,才由吉文塔(alexandergivental)以及連文豪劉克鋒丘成桐各自獨立完成。
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