第五百七十章 羅杰·戈德門特自守函數(shù)
1890年,克萊因在一般拉梅函數(shù)理論中,提出了自守函數(shù)。
是一種亞純函數(shù),給復(fù)流形的解析變換下的離散群不變,f(γ(x))=f(x),x屬于M,γ屬于離散群Γ。
自守函數(shù)是三角函數(shù)和橢圓函數(shù)的推廣,是數(shù)學(xué)中分析、代數(shù)和幾何理論交叉的產(chǎn)物。
出現(xiàn)這樣的結(jié)果,往往是多個(gè)數(shù)學(xué)家的共同研究,共同承認(rèn)結(jié)果。
一個(gè)數(shù)學(xué)家,提出一個(gè)新的東西,只有很多同行朝著這個(gè)方向研究,甚至競(jìng)爭(zhēng),才能在正確和適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi),被廣泛的承認(rèn)和傳播,數(shù)學(xué)家此刻會(huì)名聲鵲起。
而如果一個(gè)數(shù)學(xué)家提出一個(gè)新東西,同行們沒有朝著這個(gè)方向研究,就不會(huì)出名,換句話說,這就是研究的太超前了,超越了當(dāng)時(shí)這個(gè)時(shí)代。
自守函數(shù)屬于第一種情況。
戈德門特對(duì)吳寶珠說:“分析學(xué)的發(fā)展,你了解多少了?”
吳寶珠說:“微積分發(fā)展的時(shí)候開始擴(kuò)展微積分的主要內(nèi)容,其中研究鐘擺和拉桿的問題。遇到了橢圓和雙曲弧長(zhǎng)中的無理函數(shù)積分,成為橢圓積分?!眳菍氈檎f著,寫出了一個(gè)這樣的函數(shù),是一種積分公式,是橢圓積分近似表示。
然后看著公式,繼續(xù)說:“這個(gè)函數(shù)不能用代數(shù)函數(shù)、圓函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)。這種無理函數(shù)確實(shí)是個(gè)迷人的問題,同時(shí)也越來越普遍了。還推廣到復(fù)數(shù)域。最后出現(xiàn)了勒讓德稱霸四十年的那個(gè)橢圓函數(shù)。阿貝爾和雅克比發(fā)現(xiàn)了橢圓函數(shù)反函數(shù)中,有類似三角函數(shù)的性質(zhì)?!?p> 戈德門特接著說:“對(duì)于微分學(xué)的發(fā)展,你了解多少?”
吳寶珠說:“有常微分和偏微分方程。跟物理學(xué)有關(guān),力學(xué)向電磁學(xué)發(fā)展過來的,最后出現(xiàn)了復(fù)雜的物理運(yùn)動(dòng),比如風(fēng)帆運(yùn)動(dòng)、薄膜震動(dòng)、行星運(yùn)動(dòng)和弦振動(dòng)。以上有很多二階線性微分方程。解決方法有幾何法、不變量理論方法、群論方法,其中群論方法最成功。其中研究的最重要的是超幾何方程,許多重要方程都是這個(gè)方程的特殊情形。”
吳寶珠繼續(xù)開始寫,一邊寫一邊想著說:“它是以1、0和無窮大作為奇點(diǎn)的二階線性常微分方程。歐拉給級(jí)數(shù)解,高斯研究收斂性。然后常微分方程研究進(jìn)入一個(gè)新的歷程,就是奇點(diǎn)理論,一階奇點(diǎn)領(lǐng)域內(nèi)有特定形式級(jí)數(shù)解。從一階奇點(diǎn)的解推廣到高階奇點(diǎn)的解?!?p> 吳寶珠繼續(xù)興奮的說:“黎曼找到了亞純函數(shù)的奇點(diǎn),亞純函數(shù)在復(fù)平面上不是單值”
吳寶珠開始一邊畫圖,一邊說:“方程一組基本解系,當(dāng)自變量繞著某個(gè)奇點(diǎn)解析延拓一周后,解系變換到另外一個(gè)單值解析分支中去。這些基本解系之間,存在線性關(guān)系。所有路徑解析開拓得到的相應(yīng)變換集合,被埃爾米特稱之為方程的單值群。富克斯在黎曼基礎(chǔ)上,推進(jìn)超幾何方程研究,研究n階微分方程問題。證明奇點(diǎn)在奇異系數(shù)的地方,激發(fā)大家用系數(shù)研究微分方程?!?p> 吳寶珠激情說完后,戈德門特說:“代數(shù)學(xué)的研究,你了解多少?”
吳寶珠說:“這好像是你擅長(zhǎng)的吧。”
戈德門特說:“我的代數(shù)方程的幾何理論,涉及到有限變換群,推廣到無限離散變換群。”
吳寶珠說:“你剛剛東拉西扯一堆是?”
戈德門特說:“我把分析學(xué)、微分學(xué)和代數(shù)學(xué)三合一,找到了一種自守形式。我的思想幾何化,用幾何學(xué)和群的觀點(diǎn)研究5次以及5次以上代數(shù)方程和線性常微分方程?!?p> 吳寶珠恍然大悟。
戈德門特說:“我成功的從20面體中獲得5次代數(shù)方程完整理論。通過5次方程線性變換關(guān)系,以及斯瓦茲對(duì)三角函數(shù)理論的合作研究,研究橢圓函數(shù)模形式?!?