希尔伯特第六问题或取得突破
邓煜等人在流体力学的公理化方面取得进展,他们给出了这一极限过程的完整证明,同时也对经典的物理学问题给予了清晰的解释。
责任编辑:朱力远
2025年3月17日至21日,北京国际数学研究中心举办了一场为期五天、主题为“运动学与希尔伯特第六问题的最近进展”的小型学术会议。
这项会议的主要内容,就是邀请芝加哥大学助理教授邓煜和密歇根大学唐纳德·刘易斯研究助理教授马骁,就他们和密歇根大学数学教授扎赫尔·哈尼 (Zaher Hani)合作完成的、最近提交在预印本网(arXiv)上的、关于希尔伯特第六问题的论文《希尔伯特第六问题:由玻尔兹曼运动学得出流体方程》做一个详细的讲解。
希尔伯特第六问题
1900年在巴黎举行的第二届国际数学家大会上,德国数学家大卫·希尔伯特作了题为《数学问题》的演讲。在这个演讲中,希尔伯特提出了日后被称为“希尔伯特问题”的23个当时还未解决的、他认为最重要的数学问题。围绕这些问题的研究,在接下来的一百余年时间里,对数学的发展起到了积极的推动作用。

著名数学家希尔伯特。视觉中国|图
其中的第六问题为“物理学的公理化”。
所谓“公理化”,指的是以几条公理假设为基础,以逻辑推导得出整个理论体系的方法。
在1900年这个时间来看,公理化是数学界的一个很重要的发展方向。
1889年,意大利数学家朱塞佩·皮亚诺 (Giuseppe Peano),在美国数学家查尔斯·桑德斯·皮尔士 (Charles Sanders Peirce)和德国数学家理查德·戴德金 (Richard Dedekind)的工作基础上,提出了皮亚诺公理体系。这一公理体系,完成了对自然数和一阶算数系统的公理化。
1899年,希尔伯特在其著作《几何基础》中提出了希尔伯特公理。这一公理体系完成了对欧几里得几何的现代公理化。
在这种背景下,希尔伯特提出了对物理学的公理化这一目标。对此,希尔伯特指出:“对于那些数学起重要作用的物理学领域,要按照数学的标准,将它们公理化。其中首先要解决的是概率论和力学。”
在所有的23个希尔伯特问题中,第六个问题显得非常地与众不同。
这一问题的提出对象,不是数学,而是与数学联系极为紧密的物理学。而且,相较于其他22个描述非常具体明确的问题,希尔伯特第六问题显得极为笼统概括。
在稍后的1902年,希尔伯特给出了第六问题的一个补充说明:“在我看来,对概率论的公理化研究,应当
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校对:吴依兰