桂林90后小姐姐破解世紀(jì)難題,。一個困擾數(shù)學(xué)家一個多世紀(jì)的難題,如今被北大校友攻克了,。紐約大學(xué)和不列顛哥倫比亞大學(xué)的數(shù)學(xué)教授聯(lián)手,,用一份長達(dá)127頁的證明,正式宣告Kakeya集合猜想塵埃落定,。
這項研究得到了菲爾茲獎得主陶哲軒的高度肯定,。Kakeya集合的核心問題是:如果要在空間里轉(zhuǎn)動一個線段,讓它覆蓋所有方向,,最小的空間需要多大,?這個問題由日本數(shù)學(xué)家掛谷宗一在1917年提出。數(shù)學(xué)家們早已知道,,2D平面不夠用,,必須通過3D空間來解決問題。但關(guān)鍵在于能否找到一個“超級小”的3D區(qū)域,,讓這個線段指向每個方向,。如今這個謎團(tuán)已經(jīng)被破解。
王虹和Joshua Zahl教授通過層層推導(dǎo),,精妙的邏輯和計算,,研究了在?3中具有特定性質(zhì)的δ管集合,得出結(jié)論:來自這樣一個集合的管道的并集,,必須具有幾乎最大的體積,。最終證明了?3中的每個Kakeya集都具有Minkowski和Hausdorff維數(shù)3,。
王虹現(xiàn)任紐約大學(xué)庫朗數(shù)學(xué)研究所數(shù)學(xué)副教授,本科畢業(yè)于北大數(shù)學(xué)系,;Joshua Zahl現(xiàn)任不列顛哥倫比亞大學(xué)數(shù)學(xué)系副教授,。他們的研究成果引起了廣泛關(guān)注,許多人猜測,,如果這篇論文最終通過嚴(yán)格的同行評審,,王虹極有可能成為中國首位獲得菲爾茲獎的數(shù)學(xué)家,以及全球第三位拿下菲爾茲獎的女性得主,。
王虹出生于桂林,,父母都是中學(xué)教師。4歲時的一次意外右臂燙傷并沒有動搖她對知識的渴望,。5歲入學(xué)時,,她已經(jīng)掌握了小學(xué)一年級的知識,并直接跳級進(jìn)入二年級,。她的學(xué)習(xí)方式獨特,,習(xí)慣在每學(xué)期開始前自學(xué)完全部課本內(nèi)容。到了六年級,,她再次跳級升入初中,。2004年中考,,她成功考入桂林中學(xué),成績從全年級100名之外最終沖入TOP 10。
2007年,,16歲的王虹以優(yōu)異的成績提前考入北大地球與空間科學(xué)學(xué)院,,一年后轉(zhuǎn)入數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院,。本科畢業(yè)后,,她在巴黎綜合理工學(xué)院和巴黎南大學(xué)獲得了數(shù)學(xué)學(xué)位和碩士學(xué)位,隨后在麻省理工學(xué)院完成了博士學(xué)位,。博士畢業(yè)后,,她在普林斯頓高等研究院擔(dān)任博士后成員,之后在加州大學(xué)洛杉磯分校擔(dān)任助理教授,,目前任紐約大學(xué)庫朗數(shù)學(xué)研究所的數(shù)學(xué)副教授,。
2022年,王虹獲得了極具聲望的Maryam Mirzakhani New Frontiers Prize,,因在限制性猜想,、局部光滑性猜想及相關(guān)問題上的突破性研究而獲此殊榮。這一獎項專門表彰過去兩年內(nèi)獲得博士學(xué)位的杰出女性數(shù)學(xué)家,。
1917年,,S. Kakeya提出了著名的Kakeya針問題:在平面中,旋轉(zhuǎn)一個單位線段(“針”)180度所需的最小面積是多少,?1927年,,A. Besicovitch解決了這個問題,,給出了一個令人驚訝的答案:通過恰當(dāng)?shù)姆绞剑D(zhuǎn)一個針只需要任意小的面積,。盡管最初看起來這只是數(shù)學(xué)上的好奇,,但在過去的三十年中,人們逐漸意識到這類問題與許多看似無關(guān)的數(shù)學(xué)領(lǐng)域相關(guān),,涉及數(shù)論,、幾何組合學(xué)、算術(shù)組合學(xué),、振蕩積分,,甚至是色散方程和波動方程的分析。
在這篇長達(dá)127頁的論文中,,王虹和Zahl解決了三維空間中的Kakeya集合猜想,。他們提出了一個結(jié)構(gòu)定理,找到了一個凸集集合W,,使得W滿足Katz-Tao Convex Wolff公理,并且每個W都滿足幾個關(guān)鍵性質(zhì),。為了讓大家更好地理解這個問題,,陶哲軒也在論文發(fā)布后更新了一篇詳盡的分析,幫助許多人明白了這項研究的要點和意義所在,。