2025年3月15日,清华大学蒙民伟音乐厅座无虚席,一场备受瞩目的学术讲座在此举行。国际知名数学家、北京大学数学科学学院讲席教授王虹,以“挂谷猜想:从几何测度到调和分析”为题,为清华师生带来了一场深入浅出又极具启发性的学术报告。这是王虹教授继2024年攻克挂谷猜想核心难题后,首次在高校系统阐述其理论突破与数学思想。

百年谜题:挂谷猜想的源起与困境

讲座伊始,王虹教授以一段数学史话切入。挂谷猜想源于1917年日本数学家挂谷宗一提出的一个看似简单的问题:在平面上,是否存在一条长度为无穷小的线段,通过旋转能够覆盖整个平面?这一问题后来被推广至高维空间,演变为关于线段集合的测度性质的核心猜想——挂谷猜想。

“一百多年来,这个猜想像一座难以逾越的高峰,吸引着陶哲轩、布尔盖恩等世界顶级数学家前赴后继。”王虹教授在讲座中回顾道。该猜想与傅里叶分析、几何测度论、数论等多个数学分支深度交织,其解决不仅意味着对几何结构本质的认识飞跃,更将直接影响分形几何、信号处理乃至量子力学中的关键问题。然而,尽管数学家们在三维以上空间取得了部分进展,该猜想在低维特别是二维情况下的严格证明,始终悬而未决。

王虹突破:从“针”到“线”的思维革命

王虹教授在讲座中详细介绍了自己团队的最新成果。她与合作者创新性地引入“广义牛顿势”和“多尺度分解”方法,将挂谷猜想中无穷细的“针”转化为可度量的“线”,通过构建新型权重估计框架,完整证明了二维欧氏空间中的挂谷极大函数有界性。

“这相当于为‘针的旋转’找到了一个数学上的‘能量守恒’。”王虹形象地比喻道。她指出,传统方法在处理线段方向变化时存在“信息丢失”,而新方法通过动态追踪线段在每一个尺度上的能量分布,实现了对测度性质的无缝控制。这一成果被国际数学界评价为“过去二十年调和分析领域最激动人心的进展”。

讲座中,王虹用大量手绘图示和动态模拟展示了证明的逻辑链条,现场不时响起热烈掌声。清华大学数学科学中心主任丘成桐在致辞中表示:“王虹教授的工作不仅解决了挂谷猜想,更开创了分析学与几何学交叉研究的新范式。”

中国数学的崛起:从跟随到引领

讲座后半部分,王虹教授分享了个人科研经历。她坦言,挂谷猜想的证明经历了十年以上的反复试错。“数学的魅力不在于一蹴而就,而在于每一步微小推进积累出的突破。”她鼓励青年学子保持对基础问题的好奇心,敢于挑战“看似不可能”的难题。

现场互动环节,学生们提问踊跃。有学生问道:“挂谷猜想的解决会带来哪些实际应用?”王虹回答:“许多数学理论在诞生时看似‘无用’,但傅里叶分析至今已深刻改变了通信、医学成像等领域。挂谷猜想所揭示的几何结构规律,未来可能为压缩感知、图像重建提供全新算法。”

清华大学数学科学系教授张寿武评价说:“王虹的工作是中国基础数学研究从‘跟跑’转向‘领跑’的典型代表。她证明了中国人有能力攻克世界级难题。”

意义深远:数学殿堂的新里程碑

讲座结束后,清华大学宣布将设立“挂谷猜想交叉研究基金”,以支持相关领域的青年学者。王虹教授当天也被授予清华大学“杰出访问教授”称号。

此次讲座不仅是一次学术盛宴,更是一次数学文化的传播。挂谷猜想的破解,标志着人类对几何空间认知迈入新阶段,也为中国数学在全球学术版图中赢得了重要一席。正如王虹在讲座结尾所言:“数学是无限的游戏,我们刚刚开始了新的一局。”