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  • 1 # rubik

    裡奇流(Ricci flow)是微分幾何裡描述一個黎曼流形的度量隨著時間變化的過程,滿足如下方程:

    g_{ij} 是流形的黎曼度量(Riemannian metric),Ric是流形的裡奇曲率(Ricci curvature)。最早於1981年, Richard S. Hamilton引入裡奇流來對流形進行分類。現在,它已經成為了幾何分析裡最重要的概念之一,是佩雷爾曼(Perelman)解決龐加萊(Poincaré)猜想和Simon,Schoen等證明微分球面定理的主要工具。

    粗略地說 ,裡奇流會使得正曲率空間收縮,而負曲率空間擴張,直到這些地方變的非常均勻,可能會把流形分為幾個對稱的分支。正如陶哲軒在"Ricci Flow"(III78. 普林斯頓數學指南第一卷,齊民友譯)一文中所介紹的,在2維情形下,裡奇流總是終結為常曲率空間,“可能為正(好像球面),為負(好像雙曲空間),為0(好像柱面)”。但是有可能會發展出奇性:比如,對一個光滑的球面作裡奇流,則球面會以一定速率收縮,直到變成一個點。如下圖(來自於維基百科Ricci flow):

    這裡所說的曲率是指流形的標量曲率(Scalar curvature),常見的流形像球面為正常曲率空間,而馬鞍面為負曲率空間,歐式空間為0曲率空間。

    龐加萊猜想:任意緊的單連通三維流形都同胚於三維球面。

    龐加萊猜想是是克雷數學研究所懸賞的七個千禧年難題之一,是拓撲裡的一個重要命題,由龐加萊於1902年提出。現已由俄羅斯數學家佩雷爾曼運用裡奇流作出了證明,他在2002-2003年貼在arXiv上的三篇文章簡略地給出了Poincaré猜想和廣義的Thurston幾何化猜想的證明;隨後,Morgan和田剛,曹懷東和朱喜平,Kleiner和Lott分別獨立地補充了其中的證明細節,使得Poincaré猜想得到了完整的解決。這也是目前唯一得到解決的千禧年難題。

    除了裡奇流,微分幾何裡還有其他型別的曲率流,像平均曲率流、cross曲率流等,是近年來幾何分析裡發展出的最令人激動數學工具之一 。

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