邓煜团队宣称解决希尔伯特第6问题,为牛顿力学找回时间箭头

AI快讯3个月前发布 niko
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时间反演对称性与牛顿力学 :牛顿力学的基本定律中没有时间方向这一参数,意味着经典力学具有时间反演对称性,即在时间倒流的宇宙里,其表述形式不变。

邓煜团队与希尔伯特第6问题 :2025年3月3日,由2006年IMO金牌得主邓煜、密歇根大学教授ZaherHani以及助理教授马骁组成的DHM团队,在arXiv上贴出文章,宣称解决了希尔伯特第6问题。该问题旨在用公理化方法处理物理科学,尤其关注从牛顿力学推导出玻尔兹曼方程。

经典力学与热力学的紧张关系:牛顿对运动扩散的不可逆性感兴趣,而18、19世纪发展起来的热力学理论,以热力学第二定律(宇宙的熵总是趋于最大)为核心,揭示了许多自然现象的时间方向性,与牛顿力学的时间反演对称性形成对比。

质疑与争端 :约翰·洛施密特和恩斯特·策梅洛分别对从时间对称的动力学中推导出不可逆过程提出质疑,形成洛施密特悖论,并指出玻尔兹曼的H-定理与庞加莱回归定理相冲突。玻尔兹曼解释说统计力学的统计性质使得庞加莱回归所需时间远超宇宙寿命,从而在宏观上满足热力学第二定律。

希尔伯特第6问题的回应:希尔伯特在1900年提出第6问题,期望澄清“可逆的动力学过程如何演化出不可逆结果”的数学本质。历史上对该问题的研究进展有限,主要困难在于证明分子混沌假设的合理性。DHM团队尝试打通“从牛顿到玻尔兹曼到流体方程”的过程,其论文涉及kineticlimit和Boltzmann-Grad极限等关键概念。

成果与展望:DHM团队的论文长达48页,其成果尚需同行评议,但学术界普遍持乐观态度。北大国际数学中心已邀请邓煜和马骁作报告。邓煜在数学领域已取得多项成就,展现出其在该领域的深厚造诣。

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