
TL;DR
五位数学家通过一个出人意料的简单证明,解决了渗流理论中悬而未决数十年的超临界尖锐性问题。
2025 年圣诞节前夜,瑞士苏黎世联邦理工学院的教室里,五位数学家没有过节,而是在通宵工作。他们正在攻克渗流理论中最难的一个问题——一个几十年来没人解开的谜。
渗流理论研究的是液体在随机网络中的流动,比如水穿过咖啡渣、病毒在城市里蔓延。这里的关键是概率:当你逐渐放开网络中的“通道”,液体什么时候会突然汇成一大片?
从咖啡到煤炭:一个年代的起源
这个领域的灵感其实来自煤炭。20 世纪 40 年代,科学家罗莎琳德·富兰克林在研究煤的孔隙结构,为后来的理论埋下伏笔。之后,布罗德本特和哈默斯利把问题简化成一个数学游戏:在网格上抛硬币,正面就连通,反面就阻断。
当连通概率超过某个临界值时,网络会突然涌现出大片连通的海洋——这就是相变,就像水结冰。但问题是:超过临界值之后,这个过程到底有多快?
一座未被攻破的堡垒
1996 年,数学家本亚明和施拉姆提出猜测:在所有无限传递图(一种高度对称的网络)上,尖锐性都成立。但是,一半在 2007 年被证明了,另一半却像堡垒一样坚不可摧。
施拉姆在 2008 年意外去世,留下未竟的事业。此后十年,进展缓慢。直到 2025 年,苏黎世的五人团队偶然发现了突破口,他们用了一种改进的“喷溅”技巧,证明了超临界尖锐性。
这个证明被同行称为“震撼”“珍宝”。它可能带来更简单的证明方法,但也引出了新问题:在三维晶格上,临界概率处到底发生了什么?
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