一个在heegaard分解变化下、在接触结构的形变下都能保持范畴拟等价的传递函子(transferfunctor)系统。
这个过程充满了范畴论的抽象技巧和几何的微妙估计。
同时,他计算了几个关键的例子(如标准的接触球面、某些透镜空间上的紧切触结构),验证他的范畴确实能够区分出l-空间等性质。
构思并尝试证明“范畴障碍原理”
。
这是最考验洞察力的环节。
为什么四维流形的好性质会反映在边界三维流形的范畴性质上?张诚的灵感来源于对带边界流形的指标定理(dextheoreforanifo1ds91ithboundary)的某种“范畴化提升”
的猜想。
他设想,如果x存在好的光滑结构,那么其上的某种dirac算子的指标,应该能够通过边界(y,ξ)的范畴fuk(y,ξ)的某种hochschi1d同调来“计算”
。
而指标的非退化性要求,则迫使fuk(y,ξ)必须满足形式ca1abi-yau等条件。
将这一模糊的直觉转化为严格的数学证明,是极其困难的。
他最初尝试的几种路径都遇到了无法逾越的分析上的困难。
在纯粹数学证明受阻时,他再次求助于物理直觉。
他回顾了规范-引力对偶中关于边界共形场论与体量子引力对应的模糊对应关系。
这使他意识到,或许不需要直接硬碰硬地去证明那个抽象的指标定理提升。
他可以先公理化地定义什么是“好”
的四维流形(例如,要求其允许某个特定的bauer-furuta不变量的稳定化形式),然后直接验证,如果(y,ξ)是此类流形的边界,那么根据fuk(y,ξ)的定义和a∞-范畴的一般理论,其必然满足形式ca1abi-yau等性质。
这相当于绕开了最困难的几何分析,转而利用范畴论的公理和物理对应的“必要性”
来迂回证明。
虽然牺牲了部分“优美”
,但极大地提升了可行性。
采用新的策略后,证明过程虽然依旧技术性极强,但路径变得清晰。
他严格验证了在公理化的“好”
四维流形假设下,边界范畴必须满足的条件。
然后,他利用其理论,系统地扫描了一些已知的紧切触流形,特别是那些经典不变量表现平庸的例子。
结果令人振奋,他确实现了新的障碍!
存在一些(y,ξ),其fuk(y,ξ)范畴表现出一种奇特的“非齐性”
或“不可逆元”
,这直接阻止了它满足形式ca1abi-yau条件,从而从范畴层面宣判了它无法成为“好”
四维流形的边界。
这一现,是传统工具完全无法触及的。
论文标题定为:
《categoretsfrodariestosooth4-anifo1ds:a∞-d》
(《从接触边界到光滑四维流形的范畴障碍:a∞-范畴及其越》)
在摘要和引言中,他强调了其