三个月是几天?
数学家陈省身先生,曾经用三个月的篇幅在《科学》杂志上发表了三篇论文[1]。这是不是一个记录呢? 如果是的话,那么这三篇文章的内容是什么呢?它们又是如何完成的? 先来看看第一篇吧。 陈先生的第一篇文章主要讨论了微分几何中的一个基本概念——调和映射(harmonic map) [2]。 这个概念可以表述为:给定一个流形 M 和另一个 n 维流形 N 的开子集 U\subseteq N ,如果有一个n+1维的向量场 f^*g \in C^\infty(U \times S^{n}) 满足 第一个方程是对称型的,第二个方程则是偏微分形式的散度等于零;这种具有这样性质的映射就叫做流形的调和映射(这里 M 为N的开子集)。
对于陈先生的这篇论文来说,他证明了一个关于调和映射的重要结果:当且仅当被映射的对象是单形的时候,这样的映射才存在并且是双曲的(hyperbolic)。这个结论和当时已经存在的结果一致,但不同的是陈先生的方法更为直接而有效率,因此得到了学术界的广泛认可。 除了这个结果之外,陈先生在这篇文章中还将之前的一些已知结果进行了重新组织,使得他们显得更加的简洁明了。这些工作虽然看起来比较简单,但是其中很多细节却是很难处理的。
第二、第三两篇文章则主要研究了非线性椭圆型偏微分方程的解的存在性(existence of solutions to nonlinear elliptic partial differential equations),以及一些有关复流形的拓扑结构的问题。这两篇文章都涉及到了非常复杂的分析理论,而且所研究的对象也比较抽象,所以并没有得到很多的关注和评价。 不过后来陈省身在麻省理工学院教书时的一篇讲稿中引用了其中的部分内容,由此才得以广为人知。