第77章 年前的“不变子空间”(2 / 2)

“若t没有非平凡不变子空间,则意味着存在一个向量x,使得由{t^n(x)}线性张成的子空间在h中是稠密的…这个向量被称为t的循环向量…”

“紧算子有不变子空间,证明依赖于谱理论…但一般算子谱结构太复杂…”

“Enflo的反例构造极为复杂,利用了巴拿赫空间的几何结构…但希尔伯特空间是‘平坦’的,几何结构更简单,这也许是突破口…”

无数的公式、算符、引理、定理在他的思维殿堂中交织、碰撞、重组、湮灭!他仿佛站在上帝的视角,俯瞰着整个泛函分析的宏伟构架。他看到了前人走过的每一条路,看到了他们止步的悬崖,也看到了悬崖之下,那些被忽略的、连接着彼岸的微光。

正如伟大的数学家庞加莱所言:“我们用逻辑来证明,但我们用直觉来发现。”

此刻,陈启明那超越时代的逆天悟性,就仿佛化作了一股难以言喻的电流,从脊髓直冲天灵盖。每一个逻辑闭环的形成,每一次思维障碍的突破,都带来一阵阵战栗般的快感,让他的大脑皮层兴奋到了极点。一条前人从未设想过的道路,在他的脑海中逐渐清晰。

几个小时过去了。

外面夜色已深,室内却亮如白昼。陈启明猛地睁开了双眼,那双漆黑的瞳孔中,倒映着一片由逻辑和符号构成的璀璨星河。

他找到了。

一条前人从未设想过的道路。

他深吸一口气,从抽屉里取出一叠崭新的A4稿纸,握住了那支再普通不过的黑色签字笔。

笔尖落在纸上的瞬间,整个世界仿佛都安静了下来。

他的核心思路,并非沿着前人硬啃“循环向量”这条老路,而是另辟蹊径——既然无法直接找到一个不变子空间,那就构造一个与原算子“无限接近”且“必然拥有”不变子空间的算子序列,然后通过极限过程,将这个“存在性”传递给原算子。

他下笔如飞,一个个精妙的符号和公式从笔尖流淌而出。

首先,他构造了一组特殊的“正则化算子序列”{t_n},这个序列强收敛于原算子t……

接着,他引入了整个证明的画龙点睛之笔,一个全新工具。这个工具如同一座桥梁,巧妙地将每一个t_n的结构与一个已知的、必然存在不变子空间的紧算子K_n联系起来,从而证明了序列中的每一个算子t_n都拥有非平凡不变子空间。

然后他把这个工具一步一步证明出来……

最后,他利用巴拿赫-阿劳格鲁定理,对这些不变子空间构成的集合进行极限操作。他雄辩地证明,如果原算子t不存在不变子空间,那么其“循环向量”所蕴含的某种“结构刚性”,将与他通过极限过程推导出的“结构可分解性”产生根本性的矛盾……

……

逻辑的链条一环扣一环,从一个看似简单的构造开始,通过一系列令人眼花缭乱却又无懈可击的推演,最终指向了一个无法回避的矛盾。

反证法,功成!

当最后一个符号落下,那股持续了数小时、仿佛要将灵魂都燃烧起来的激流瞬间退去。陈启明轻轻放下了笔。随之而来的,不是疲惫,而是一种奇特的、巨大的空虚感,混杂着一丝满足的贤者时间。

这份献给pekg大学的“新年礼物”,准备好了。