中国科学技术大学数学科学学院“中科院人才计划”陈秀雄教授和英国数学家、菲尔兹奖得主唐纳森（Donaldson），及科大年轻校友、陈秀雄教授前学生孙崧博士合作，成功解决了第一陈类为正时的“丘成桐猜想”。近日，他们的三篇系列论文发表在国际顶级数学期刊《美国数学会杂志》（Journal of the American Mathematical Society）上。
为了解释万有引力的本质，爱因斯坦于1916年创立广义相对论，并试图用一个二阶非线性偏微分方程组来度量引力场，也就是有名的“卡勒—爱因斯坦度量”（Kahler—Einstein度量）。后来的物理学家进一步发展出“弦”理论，在弦论里，我们的宇宙是十维的时空，即通常的四维时空，和一个很小的六维空间，而这些复杂的高维空间必须是“卡勒—爱因斯坦度量”。一直以来它们只在理论物理学家的推演和数学家的计算中。
在探索高维空间的过程中，1954年，意大利著名几何学家卡拉比（Calabi）在国际数学家大会上提出了一个伟大猜想：复杂的高维空间是由多个简单的多维空间“粘”在一起，因为简单的多维空间目前有成熟的数学工具能够进行解析，如果高维空间能够拆解，也就意味着高维空间可通过一些简单的几何模型拼装得到。这就是著名的“卡拉比猜想”——关于复几何领域高维空间的单值化的猜想，同时这也是求证高维空间上“卡勒-爱因斯坦度量”存在的猜想。
“卡拉比猜想”按照第一陈类（注：国际数学大师陈省身先生1945年发现复流上有反映复结构特征的不变量，后被命名为“陈省身示性类”，简称“陈类”，对整个数学界乃至理论物理的发展产生广泛而深刻的影响）为负、零、正分为三种情况。直到二十多年后，陈省身的弟子丘成桐才攻克了陈类为负和零的“卡拉比猜想”（其中陈类为负的情形由丘成桐和法国数学家奥宾各自独立解决），他也因此在1982年获得数学领域的诺贝尔奖——“菲尔兹”奖。
据专家介绍，数学家们的长期工作显示，关于卡比拉猜想中第一陈类为正的高维空间只有在满足特定条件下，“卡勒-爱因斯坦度量”才有可能存在。这个问题因此难度倍增，困扰学界几十年。丘成桐提出猜想，认为可将第一陈类为正的高维空间上的卡勒-爱因斯坦度量的存在性问题转化为代数几何的稳定性问题。这被认为是“复几何领域自卡拉比猜想解决后最重要的问题”。
在陈—唐纳森—孙的系列论文中，他们给出了卡勒-爱因斯坦度量的存在性之丘成桐猜想的完整证明。根据唐纳森教授2008年提出的研究纲领，结合微分几何、代数几何、多复变函数、度量几何等多个数学分支的方法，经过多种方法创新，他们终于最终解决了第一陈类为正时的“丘成桐猜想”。
《美国数学会杂志》审稿人评价说：“陈—唐纳森—孙的证明是突破性的，它不仅解决了一个基本性的问题，同时还发展了许多新颖有力的工具，以揭示卡勒几何、代数几何和偏微分方程之间的深刻联系。”国际数学大师德马依称：“无庸赘述，这一进展已在全世界范围内引起了强烈的反响。”这项重大国际研究成果的取得有赖于对近20年来各个领域众多数学家取得的基础性成果的关键运用，也标志着卡勒几何的研究达到一个全新的高度。这一突破也有望在代数几何以及“弦”论等理论物理上获得更多的重要应用。
（科研部、新闻中心报道）
相关论文链接：http://www.ams.org/journals/jams/0000-000-00/
陈秀雄教授简介:
陈秀雄教授出生于浙江省青田县, 1987年毕业于中国科大数学系，之后师从彭家贵教授，于中国科学技术大学研究生院获硕士学位。1989年他赴美国宾夕法尼亚大学学习，1994年毕业，是著名几何学家卡拉比教授的最后一位博士生。2008年夏，他受唐纳森教授之邀共同研究卡勒-爱因斯坦度量的存在性，一直合作研究该课题至今。
陈秀雄教授曾应邀在第24届国际数学家大会上作45分钟邀请报告。2008年被聘为中国科大讲座教授，2009年被聘为中国科大首批“大师讲席（II）”教授，并入选国家第二批“中科院人才计划”。他长期致力于中国科大的人才培养引进与国际学术交流，自2004年起，连续9年组织几何学暑期学校，于2006年在科大创办Pacific Rim Complex Geometry国际会议，为我校数学学科的人才培养和学术交流做出了贡献。他的学生孙崧、王兵等已在国际上成长为优秀的青年数学家。
媒体关注：
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