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第1章 第1章 乾•创世 一根针与一个宇宙

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波士顿的秋天来得猝不及防。九月的最后一天,查尔斯河畔的枫叶还没红透,气温却已经从两天前的二十几度跌到了十度出头。悦儿穿过麻省理工学院数学系那栋灰色建筑的长廊时,能听见自己的鞋跟在大理石地面上敲出的回声——周末的傍晚,走廊里空无一人,只有尽头某间办公室亮着灯。

她的办公室在三楼最里面。窗户正对着一个停车场,再远一点是河。她打开门的时候,桌上的咖啡杯还留着早晨的残渣,杯壁上凝了一圈棕色的垢。她把窗户推开一条缝,冷风灌进来,吹散了房间里闷了一整天的暖气和粉笔灰混合的气味。

黑板上还有东西没擦干净。那是昨天下午她一个人在这里画的——几十根细长的管道,从一个中心点向四面八方延展,在三维空间中交叠、分叉、再次交叠。粉笔画的线有粗有细,细的是方向,粗的是她拿橡皮擦反复修改过的痕迹。她盯着那些线条看了几秒钟,然后拿起板擦,从左上角开始,一片一片地擦。粉笔灰落在她的袖口上,落在地板上,空气中弥漫着一股干燥的石灰味。

擦到一半的时候,门被推开了。

"悦儿?"

一个男人站在门口。个子不高,戴着圆框眼镜,穿着一件皱巴巴的灰色卫衣,肩上背着一个已经磨得泛白的帆布包。他看起来比悦儿大不了几岁,但眼下的青黑说明这人睡眠质量堪忧——悦儿判断的依据很充分,因为她自己的眼下也有同样颜色的阴影。

"Joshua?"她放下板擦,"我以为你下周一才到。"

"改签了。"扎尔走进来,把帆布包放在地上,环顾了一圈她的办公室。"Guth说你在这里。他说你周末一般都在。"

"一般。"悦儿拍了拍手上的灰,"不过他说的'一般'可能是错的。我今天其实正准备走。"

扎尔笑了笑,没接话。他走到黑板前,仔细看那些还没被完全擦掉的管道线条——悦儿擦了一半就停下了,剩下的一半还在,像一个被腰斩的梦。扎尔看了一会儿,说:"你也在想粘性情形?"

悦儿没有立刻回答。她拿起刚才放下的板擦,把剩下的一半也擦了。黑板干干净净,像一块崭新的墓碑。然后她转过身:"我没有'也在'。我就是。"

扎尔点点头,从帆布包里掏出一沓打印纸。纸页参差不齐,边缘还带着图书馆打印机的墨渍。他把那沓纸放在悦儿的桌上,摊开来。悦儿低头看了一眼,是一篇论文的预印本,标题栏写着《粘性挂谷集的维数估计》。

"我在伯克利读到了Katz和Tao的那篇。"扎尔说,"2014年那篇。他们的纲领很漂亮,但是——"

"但是没人知道怎么从粘性推到一般情形。"悦儿替他说完。

"对。"扎尔把论文翻到中间某一页,用手指点了点一个公式。"他们在这里做了一个假设——管道的交叉是'粘性的',也就是说,不同尺度的管道在交叉时会形成某种层级结构。但如果管道不是粘性的呢?如果它们只是随机地、松散地交叉呢?"

悦儿走到桌边,低头看着那个公式。她记得这一页——她读过这篇论文不下二十遍。Katz和Tao在2014年的那篇工作像一张地图,但地图上大部分区域都写着"此处有龙"。粘性情形是地图上唯一被标亮的路标,可整条路的终点——三维挂谷猜想的完整证明——还在浓雾里。

"如果是非粘性的,"悦儿说,手指悬在纸上空,没有碰触纸面,"那就意味着存在某种'逃逸'。管道在某个尺度上突然不交叉了,像水绕开了石头。你需要证明这种逃逸是不可能的。"

"或者,"扎尔说,"证明逃逸本身也是一种粘性——在更大的尺度上看。"

悦儿抬起头看他。扎尔的表情很平静,他像是在说一件已经想了很久的事情。悦儿忽然意识到,这可能是她遇到过的最好的合作者——不是因为这个人有多聪明,而是因为这个人跟她在同一个问题上花了同等的时间,走了同一条死路,站在同一个悬崖边上朝同一个深渊里看过。

"你吃饭了吗?"悦儿问。

扎尔愣了一下,"没。"

"附近有一家越南粉。走吗?"

他们在河边的越南餐馆坐下来的时候,天已经全黑了。波士顿的秋天黑得很早,六点半窗外就只剩下路灯和偶尔驶过的车灯。餐馆很小,只有六张桌子,老板是个越南裔老太太,认得悦儿,给她上的粉里总是多加一把豆芽。

扎尔要了一碗牛肉粉,吃得很快。悦儿吃得很慢,她用筷子把粉挑起来,吹凉,再送进嘴里,间隙里看着窗外。

"我昨天在arXiv上看到一篇新的预印本,"扎尔吃了一半,忽然说,"有人试图证明三维挂谷猜想的反例。"

悦儿的筷子停在半空。"谁?"

"一个巴西人,名字我没记住。三页。结论是错的——他在第五行把一个不等式方向写反了。"

悦儿把粉送进嘴里,咽下去,说:"三页就想证明反例?戴维斯证明二维挂谷猜想用了六页。二维到三维,难度不是加法。"

"是乘法。"扎尔说。

"是指数。"

扎尔笑了一下,低头继续吃粉。

悦儿看着他,想起了自己第一次听说"挂谷猜想"那个词的时候。那是北大数学系大二的一门选修课——《近代数学中的未解问题》。讲课的老师是个快退休的老先生,说话慢吞吞的,板书像钟表一样精确。那天讲到调和分析,老先生在黑板上写下"Kakeya Conjecture"这个英文词组,然后在下面画了一根线段,让那根线段在平面上转了一圈。

"1917年,日本数学家挂谷宗一提出了一个问题,"老先生说,"一根长度为一的针,在平面上转三百六十度,扫过的最小面积是多少?"

台下的学生静了一瞬,然后有人笑了。那个问题听起来太简单了,像一道高中几何题。

"传说挂谷宗一的灵感来自一个武士在厕所里——你们笑什么——厕所很小,武士挥不动他的刀,所以他必须找到一个最小的空间,让刀能在里面转完一圈。据说这就是挂谷猜想的起源。"

老先生说到这里自己先笑了。台下笑得更响了。一个武士,一把刀,一间厕所。这就是一个百年数学难题的起点。

悦儿当时没有笑。她在笔记本上写下了一行字:"方向。"然后在那两个字下面划了两道线。她后来回想,那个瞬间是某种转折——在那一刻之前,她以为自己会成为一个地质学家,或者一个建筑师,或者别的什么跟"空间"有关但不叫"数学"的东西。但在那一刻,她忽然意识到自己真正想研究的东西是什么——不是什么具体的形状,而是"方向"本身。一根针指向所有方向,它到底扫过了多大的空间?这个问题听起来简单,却贯穿了她此后十几年的全部人生。

"你什么时候开始做这个问题的?"扎尔的声音把她拉了回来。他已经吃完了,碗底剩了一层薄薄的汤,筷子搁在碗沿上。

悦儿想了想:"认真说?2014年。"

"Katz和Tao那篇论文出来之后?"

"对。"悦儿把剩下的豆芽夹起来吃掉,"那时候我在法国读硕士。我读到那篇论文,觉得——"

"觉得什么?"

"觉得这个东西能做完。"

扎尔注视了她几秒钟。然后他说:"我也是。2014年我在读Tao的博士,他让我看这篇论文。我当时只是学生,我以为他让我看是因为他认为这个题能做。后来我发现他只是觉得这个题有意思。"

"你上当了。"

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