丘成桐证明的正质猜想使用反证法是错误的

丘成桐在证明“正质量猜想”时也是使用错误的“反证法”:

假定A,推出B,B与C矛盾,得到非A。

但是,这个C也是假设的。

根据反证法推理规则,两个前提与一个结论,必须有两个是真实的并且经过证实的:公理或者定理或者正确的客观事实。

例如欧几里得证明素数无穷多个;

A:假定素数有限。

B:构造一个数:n=P1xP2x...xPk+1。n大于最大的素数Pk,并且与所有的素数互素。

C:不存在与所有的素数互素的合数。

于是得到非A(素数无穷多个)。

B与C都是真实的。

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Schoen 和 Yau 的证明采用的是反证法的思路, 即通过假定 ADM 质量小于零来推出矛盾, 其过程大致分为三步: 

首先, 他们证明了如果 ADM 质量小于零, 那么在 Σ 中可以构造出一个特殊的二维极小曲面 S, 它在一个紧致集之外满足 R > 0。 在这一步中, 他们用到的是 Σ 渐近平直这一特点, 以及 R ≥ 0 这一来自主能量条件的推论。 由于 S 是极小曲面, 因此 S 的面积泛函的二次变分必定非负, 利用这一点, Schoen 和 Yau——作为第二步——证明了 S 的 Gauss 曲率 K 在曲面上的积分 ∫KdS > 0。 

在这一步中, 他们再次用到了 R ≥ 0 这一几何条件, 以及第一步所得到的在 S 上的一个紧致集之外 R > 0 这一构造性质。 

最后, 为了推出矛盾, Schoen 和 Yau 用两种不同的方法——其中只用到了 Σ 的渐近平直性以及 S 的构造性质——证明了一个与 ∫KdS > 0 完全相反的结果, 即 ∫KdS ≤ 0。 这一矛盾的出现表明 ADM 质量小于零这一假设与证明过程中所用的其它假设不相容。

 由于证明过程中所用的其它假设都是正质量定理本身的假设 (比如 Σ 的渐近平直性) 或其推论 (比如 R ≥ 0), 因此这一矛盾的出现表明在正质量定理所假设的条件下, ADM 质量必须非负。

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