2035年深秋,日本,京都。
京都的秋,是铺天盖地的、燃烧般的赤红与金黄的季节。红叶尚未燃尽,古老的银杏己迫不及待地披上盛装。鸭川两岸,金黄的扇形叶片在略带寒意的秋风中簌簌飘落,厚厚地铺满了哲学之道湿漉漉的青石板,覆盖了南禅寺古朴的石阶,也将京都大学的校园染成了一片流动的、辉煌的金色海洋。空气中弥漫着清冽的草木香气、远处寺庙隐约的线香味,以及一种属于千年古都特有的、沉静而略带萧瑟的秋意。
然而,这年的深秋,京都的空气里,还涌动着另一种截然不同的、近乎焦灼的气息。这气息并非源于风景,而是源于无数颗从世界各地汇聚于此、被一个困扰了数学界半个多世纪的幽灵所牵引的、最顶尖的人类大脑。这气息弥漫在京都大学古朴的讲堂间,萦绕在酒店大堂低声的讨论中,盘旋在咖啡馆弥漫着咖啡香气的圆桌之上。这气息的名字,叫做“abc猜想”,更准确地说,叫做“望月新一”和那个被称为“IUT理论”(Inter-universalTeichmüllertheory,宇宙际Teichmüller理论)的庞然大物。
二十三年。
距离2012年那个震动世界的秋天,己经过去了整整二十三个寒暑。那一年,日本数学家望月新一(ShinichiMochizuki)——一位早己在远阿贝尔几何领域享有盛誉、但行事低调近乎隐士的天才——在自己京都大学数理解析研究所的个人主页上,悄然上传了西篇总长度超过五百页的预印本,标题赫然是:《在宇宙际Teichmüller理论框架下证明abc猜想》。没有新闻发布会,没有媒体通告,只有西篇用极度晦涩、充斥着大量自创术语和新符号的日式英文写成的、结构如同迷宫般的论文。
abc猜想,这个由大卫·马瑟(DavidMasser)和约瑟夫·奥斯特莱(JosephOesterlé)在1985年提出的、表述简洁优雅却威力无穷的数论命题,瞬间被推到了风口浪尖。它断言:对于任何互素的正整数a,b,c满足a+b=c,其“乘积的质因子”的某种度量(rad(abc))在大多数情况下不会比c“小太多”。这个猜想看似初等,却与数论中众多深刻问题(如费马大定理、莫德尔猜想、比尔猜想等)有着千丝万缕的联系,被认为是本世纪最重要的未解决数论问题之一,其证明将彻底改变人们对整数加法和乘法基本结构之间关系的理解。
望月新一宣称,他用自己独创的IUT理论,不仅证明了abc猜想,而且给出了一个定量加强的版本。如果这是真的,这将是继怀尔斯证明费马大定理之后,本世纪最伟大的数学成就之一,其理论框架本身也足以开创数论乃至算术几何的一个全新时代。
然而,接下来的二十三年,数学界——特别是数论和算术几何领域——却陷入了前所未有的分裂、困惑、争执与漫长的等待之中。
IUT理论如同一座从天而降的、用未知语言和陌生材料构建的宏伟城堡。望月新一在论文中创造了大量全新的概念:“Frobenioids”、“Hodge-Theatres”、“étale-likeStructures”、“MultiradialAlgorithms”、“AnabelianRestruAlgorithms”……这些术语如同密码,将绝大多数试图进入的同行挡在了门外。论文的逻辑结构异常复杂,充满了层层递进的抽象和看似循环的自我指涉,许多论证步骤被望月本人描述为“显然的”或“由之前的框架自然得出”,但对于读者而言却远非显然。
最初的几年,是震惊与初步尝试。世界各地的顶尖数论学家,包括菲尔兹奖得主、沃尔夫奖得主,都试图啃下这块硬骨头。研讨会组织了无数场,线上讨论组热火朝天。但进展缓慢得令人绝望。许多人抱怨,论文缺乏足够的引导性解释,关键定义和引理的含义模糊不清,不同部分之间的逻辑衔接难以追踪。有人将阅读IUT论文比作“试图在没有地图和指南针的情况下穿越一片由抽象概念构成的原始丛林”。
渐渐的,学界出现了鲜明的分化。
一派是坚定的“信徒”或“探索者”,主要是少数与望月有私交、或同样钻研远阿贝尔几何、非交换几何等深奥领域的数学家,以及一些被理论宏大愿景所吸引的年轻学者。他们认为望月是百年一遇的天才,其理论虽然艰深,但内在逻辑是自洽且深刻的。他们花费数年时间潜心研读,试图理解并阐释IUT的核心思想,举办小范围的研讨班,撰写解读性的笔记。他们相信,一旦突破了最初的理解障碍,IUT理论将展现出无与伦比的优美和力量,abc猜想的证明将是其自然而辉煌的成果。在他们眼中,外界的质疑大多源于“未能付出足够努力去理解”。