這種矩陣語言看上去很復雜,但表達的意思非常簡單直接,即一個群g的矩陣表示,是g的元素g到一組固定階的非奇異方陣a(g)的一個同態映射。
再說簡單一點,群是非常難搞懂的一組復雜密碼,而矩陣是破譯密碼的母本之一。
唯一的要求是,你必須熟練各種解碼手段,越多越好。
如果能用矩陣描述這個數字列陣,說明它是某種群,否則不是。
當沈奇用正則置換方式表達出這個數字列陣後,他十分驚訝:「mmp……monster-group……居然還真是個妖魔鬼怪,魔群!」
魔群是啥玩意?
即最大的散在單群。
相比於其他群,魔群的年紀非常年輕,也就四十年左右。
這個群相當恐怖,所以被數學家命名為monster-group。
一般人是難以玩轉魔群的,玩著玩著就把自己玩瘋了,玩壞了。
英國數學家博切爾茲對魔群理論做出了重大貢獻,他證明了「魔群月光猜想」,一個看名字就很魔幻很牛逼的存在。博切爾茲因此巨大成就獲得菲爾茲獎。
魔群,想要玩轉它,入門水平至少都需要數學系博士。
這種題目為何會出現在imo的考卷上?
世界上有中學生能搞定它?
當然沒有。
也不需要搞定它。
沈奇的理解是,對於這個魔群,給出兩種形式不同的數學解釋就ok了。
破解魔群和描述魔群是兩碼事。
沒人可以破解哥德巴赫猜想,但不少人可以描述哥德巴赫猜想:任一大於2的偶數皆可寫成兩個素數之和。
與其類似,沈奇要做的是後者,但不能用文字,而是用純粹的數學語言描述。
他用兩種矩陣語言將
1=1
196884=196883+1
2149376o=21296876+196883+1
86429997o=8426o9326+21296876+2*196883+2*1
……
表達清楚是什么就行了,不需要破解。
這題考察的就是知識面了,以及對矩陣的熟練運用。
我們都知道一個群有許多種矩陣表示,因為矩陣的階可以變更。
「先來一凱萊轉折矩陣。」沈奇祭出矩陣論的開山祖師爺凱萊,用凱萊轉折矩陣表達出第一種魔群解釋。
「再來一若爾當標准矩陣。」
很快的,沈奇寫出了兩種不同的矩陣表達方式。
看看還有時間,他又來一,第三是埃爾米特矩陣。
「如果三不夠,那再來三!」
沈奇殺的性起,咔咔咔,他接連寫出克萊因抽象群矩陣、韋伯素域矩陣、亨澤爾可逆元素矩陣。
六了!
一個多小時搞出六!
「我的身體並沒有被掏空,如果六不夠,那再來六!」
沈奇從來沒有這么爽過,一種劫後余生的爽歪歪。
叮鈴鈴。
這時鈴聲響起。
4.5個小時的競考時間已到。
「六,只能六了……好遺憾。」沈奇沒時間了,他只寫出了六種矩陣語言,有點懊惱。
交了卷,沈奇看到俄羅斯選手和美籍印度裔選手談笑風生結伴而去,似乎信心滿滿。
「世界上有很多高手,會做這題的並非只有我一個。」沈奇在這屆imo中傾其畢生所學,能取得怎樣的成績,聽天命吧。
閱卷工作從當天下午開始,一直持續到第二天凌晨。
評委組組長懷爾斯教授六十歲的人了,仍舊堅持在工作崗位上。
記不清續了多少杯咖啡,懷爾斯教授睡意全無。
他面前有四份考卷,全是滿分42分,分別來自四個不同的國家,俄羅斯、美國、韓國、中國。
懷爾斯教授猶豫很久之後,終於下定決心,他在其中一份滿分考卷的42後面批了個「+1」。
最後一題,其他三位滿分選手全部使用了兩種方式給予數學解釋。
而「42+1」的這位選手用了六種,剛好等於其他三位選手之和。
這位「42+1」的選手來自中國,名字的英文寫法是shen-qi。
imo歷史上位43分選手誕生了,他叫沈奇。
……
……
本章說:
魔群541448173