Lafforgue院士南开演讲“点是什么?空间是什么?”

作者:孟令玉(2025-10-22)


10172002菲尔兹奖得主法国科学院院士、现任华为技术有限公司(法国)拉格朗日数学与计算研究中心高级专家 Laurent  Lafforgue 应邀做客“陈省身讲座”,在省身楼报告厅作题为“点是什么?空间是什么?(What is a point? What is a space?) 的学术讲座。该讲座也是陈省身数学研究所建所40周年系列活动之一。

我们通常所理解的实数,或由柯西序列极限所定义,或由戴德金分割所刻画。然而,Lafforgue 院士在报告开始提出了一个更具启发性的观点:一个实数本质上可视为一套针对某个数是否属于某个区间这一问题的逻辑自洽/回答系统。就像通过不断缩小范围来猜一个数字,最终能唯一确定这个数本身。通过引入“覆盖”等概念,他将这一思想推广到更一般的偏序集,并在其上引入格罗滕迪克拓扑覆盖概念。在此框架下,他重新诠释了的概念:点是一个将偏序集元素映射到集合的映射,且满足单调性、保持交运算、将最大元映射到整个集合,并将覆盖关系转化为集合的覆盖。对于sober 的拓扑空间,Lafforgue院士指出当选取开集族的一个稠密子集并赋予适当拓扑,该结构的点与拓扑空间中的点一一对应。特别地,他讨论了由测度定义的拓扑,指出在这种拓扑下的点恰好对应测度非零的经典点。

在讲座的高潮部分,Lafforgue院士将理论推广到笛卡尔范畴情形。他定义了笛卡尔范畴上的格罗滕迪克拓扑,并将定义为保持终对象、笛卡尔积覆盖关系的函子。最终,他引入拓扑斯的概念,并阐点的函子定义与拓扑斯理论中的点的概念在本质上的一致性。

在最后的互动环节,有学生提问:这些关于点与空间的基础研究,与朗兰兹纲领(Langlands program) 这样的前沿领域有何关系Lafforgue院士深入浅出地解释道,数学中最深刻的进步,往往正是来自于对这些最基本概念的重新思考与深度挖掘——正是这些看似简单的砖石,构筑起了整个数学的宏伟大厦。