2027年7月28日,星期五,傍晚6点23分。普林斯顿,数学系琼斯楼(JonesHall)西层,研究生办公室。
夏日黄昏的余晖,透过西向的高大窗户,斜斜地洒进这间约十五平米、堆满书籍和纸张的办公室。光线是金红色的,带着一天将尽的暖意与慵懒,在深色的木质地板上投出长长的、被窗格分割的几何光影。空气里浮动着细小的尘埃,在光柱中缓慢飞舞。书桌、窗台、甚至地板上,都散落着翻开的专著、打印的预印本、写满公式的草稿纸。白板上密密麻麻,黑色的、蓝色的、红色的笔迹层层叠叠,从椭圆型偏微分方程的先验估计,到纤维丛上的陈-西蒙斯形式,再到某种复杂的谱序列示意图,构成了一幅抽象而热烈的智力图景。
办公室的主人,洛清雪,正背对着窗户,坐在书桌前。她穿着简单的白色棉质衬衫和浅灰色长裤,赤脚踩在微凉的地板上。长发松松地缩在脑后,用一支铅笔随意固定着,几缕碎发垂在耳际。她微微低头,目光落在面前摊开的笔记本上,右手握着一支铅笔,无意识地在页边空白处画着一些扭曲的、仿佛流形上曲线的小图,左手则托着下巴,指尖轻轻敲击着自己的脸颊。她的表情平静,甚至有些疏离,眉头微微蹙起,仿佛在凝视着某个只有她能看见的、隐藏在符号背后的深邃结构。
这是她思考时的典型姿态。对外界的一切——窗外的蝉鸣、远处隐约的钟声、走廊里偶尔传来的脚步声——都浑然不觉。她的全部心神,都沉入了一个由方程、流形、纤维、联络、上同调构成的纯粹世界。那里,非线性偏微分方程的解不再是孤立的、难以捉摸的对象,而是被组织成某种精致的几何结构——“洛氏丛”(LuoFibration)的截面。这个由她一手创造并命名的数学构造,正像一束强光,照亮了非线性分析中某些最晦暗的角落。
过去的一年多,是疯狂而专注的。在完成了与徐川合作的关于“希格斯海涟漪”模型的物理-数学交叉工作,并见证了其引发的实验界巨大反响后,她将绝大部分精力重新投入到了纯粹的数学研究中。那场跨越学科的碰撞,不仅没有分散她的注意力,反而极大地拓宽了她的视野,并为她自己的数学研究注入了新的灵感。物理世界对“真空结构”和“背景场”的深刻关切,与她在数学上对“解空间的整体几何”和“参数族的拓扑不变性”的探索,产生了奇妙的共鸣。她开始以更几何、更全局的视角,审视那些经典的非线性椭圆型和抛物型方程。
成果,如同经过漫长寒冬后破土而出的春笋,以惊人的速度涌现。她首先完善了“加权BMO-h空间”的理论,将其推广到更一般的具有边界的流形上,并建立了与拟共形映射和拟正则映射理论的深刻联系,相关论文己在《美国数学会杂志》(JournaloftheAMS)上发表。但这仅仅是序曲。真正的突破,来自她将目光投向了一个更宏大、也更根本的问题:如何用现代几何的语言,系统地描述和研究一大类非线性偏微分方程的解空间(solutionspace)的整体结构?
传统的分析学方法,通常聚焦于单个解的存在性、唯一性、正则性。但对于许多重要的方程(如Yang-Mills方程、Hermitian-Yang-Mills方程、某些类型的调和映射方程、以及来自弦论和场论的复杂方程组),其解空间往往非常丰富,具有非平凡的拓扑,甚至可能是无穷维的流形(Banach流形或Fréchet流形)。理解这些解空间如何随方程参数变化,如何分解为不同的分支(branches),不同的解之间如何通过模空间(modulispace)相关联,是数学物理中至关重要且极具挑战性的课题。
洛清雪的洞察力在于,她发现对于一大类具有变分结构(由某个作用量泛函的临界点定义)且满足某种椭圆性条件的方程组,其解空间可以自然地视为某个主纤维丛(principalfiberbundle)的截面空间的某个子流形。更具体地说,她构造了一个以背景流形M为底空间,以某个李群G(由方程的对称性决定)为结构群的无限维主丛P。方程的解,则对应于这个主丛P上的平坦联络(flates)满足某个附加的“相容性条件”(与方程的位势项或非线性项耦合)。而解空间随参数的变化,则对应于当底流形M的几何(如度量、复结构)或方程的系数(位势、耦合常数)变化时,这个平坦联络模空间的形变。