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Monday, April 10, 2006

一個數學故事

在某年某月某日,有兩位學者大膽猜測宇宙中存在一個巨大的怪獸群。要證明他們的猜想,展開了漫長的時空搜索。經過多年的努力,他們穿越了一個一一六八八三維的空間,並成功找出了怪獸群,震撼國際。怪獸群果真異常巨大,內個體數目以億兆計,難以作簡單的描述。

後來,有人認定這怪獸群與傳說中不可思議的『怪異月光』有關,又開始了一個大規模的探索。經過不少的艱辛,流過不少汗水,終於有一天,探究者發現了傳說中的『怪異月光』。

多年後,有兩人在討論怪獸群.一個讚嘆道:『這個怪獸群真是不簡單!』另一人搖頭笑說:『不!這個怪獸群真是簡單!』

故事完。

問:為什麼這是一個數學故事? 如果你還在求學,問問你的數學老師。他可能答錯,但不要取笑他,這可不是個容易答的問題啊!答案如下:

一群怪獸,但不是一個『怪獸群』:P。

group 是一個數學結構,擁有乘及除兩種運算。群內有群稱作子群 subgroup沒有所謂正規子群 normal subgroup 的群就是簡單群 simple group。簡單群的結構一般真的簡單,除了廿六個奇怪簡單群(名為零散群 sporadic groups)之外。

兩位數學家Fischer及Griess在1970億測哪個是最大的零散群,將之定名怪獸群 Monster group。七年後終於證實怪獸群的存在,構作方法是利用一個196883維的代數空間。這個怪獸群有8 × 1053個“元素”,真是非常巨大。

怪異月光 monstrous moonshine 是關於怪獸群的另一個特性,即使研究者亦以「怪異」稱之。由Conway及Norton在1979年提出,在1992年被Borcherds證明──Borcherds亦由此獲得數學界最高榮譽菲爾茲奬。

怪獸群毫不簡單,但它畢竟是個簡單群呀!

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