菲尔兹奖展望:中国数学新星王虹攻克著名几何难题

熟知外星君 2025-03-10 16:03:19

中国数学家王虹成功解决了被称为"臭名昭著"的三维几何难题——挂谷猜想。这项突破被认为可能对成像、数据处理、密码学和无线通信等领域产生影响。王虹出生于广西桂林,毕业于北京大学,现任美国纽约大学柯朗数学科学研究所副教授。她与来自不列颠哥伦比亚大学的合作者约书亚·扎尔于2月24日在开放获取平台arXiv上发表了未经同行评审的里程碑式证明论文。

祖籍香港的美国华裔数学家陶哲轩——被誉为"数学界莫扎特"的2006年菲尔兹奖得主——在社交平台Mastodon上迅速关注到这篇论文。他在该平台发文称:"我很高兴地宣布,几何测度论中最受瞩目的未解问题之一——三维凯凯亚集猜想,现已被王洪和约书亚·扎尔证明。"(注:Mastodon是开源去中心化社交网络平台)

陶哲轩在论文发表次日于个人博客中总结了王虹与扎尔的127页论文,称这一关于"臭名昭著"猜想的最新研究是几何测度论领域的重要进展。

该猜想最早可追溯至1917年,日本数学家挂谷宗一提出一个问题:若将一根无限细的针置于表面并使其指向每个方向旋转,针尖能覆盖的最小面积是多少?若针绕中心旋转会形成圆形轨迹,但通过更复杂的移动方式,覆盖面积可以更小。数学家们由此开始设想,这种在所有方向都有线的形状(称为挂谷集)必须具有与其所在空间维度相等的豪斯多夫维数——一种衡量复杂度或粗糙度的指标。

这一断言被称为挂谷猜想,此前已在二维和三维空间中得到证明。王虹与扎尔此次证实,在三维空间中挂谷集确实同时满足豪斯多夫维数为3和明可夫斯基维数(另一种分形维数度量)为3的条件。由于该猜想与数论等其他数学分支存在关联,即便在三维空间被破解后,数学家们仍将继续探索更高维情形的解决方案。

据中国媒体报道,王虹于2007年以16岁年龄考入北京大学数学系,2011年获得数学学士学位。有网友指出,这项挂谷猜想的突破可能使王虹成为菲尔兹奖的有力竞争者——该奖项每四年颁发一次,授予40岁以下取得重大数学成就的数学家。明年将在国际数学家大会上举行下一届颁奖典礼,若王虹获奖,她将成为首位获此殊荣的中国女性。

陶哲轩在自己的博客回复评论时表示:"从原则上讲,这一突破可能推动挂谷猜想相关领域的其他猜想研究进展。"

王虹的教育背景显示:2014年她在法国巴黎综合理工学院获得工程学硕士学位,随后进入美国麻省理工学院攻读数学博士学位并于2019年完成学业。她曾在普林斯顿高等研究院从事博士后研究至2021年,之后加入加利福尼亚大学洛杉矶分校担任助理教授。

2023年,王洪加入纽约大学柯朗数学科学研究所,担任终身教职轨道副教授,研究方向为傅里叶分析。

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