在费马大定理证明过程中,一个重要的步骤是Ribet定理,但通常情况下,人们印象中的其实是它的一个推论,在Ribet的论文里,我们可以找到主要定理和它的推论

推论说的是如果证明Q上的椭圆曲线是模的(其实就是谷山-志村定理),则费马大定理成立。其实推论没啥,问题在于这个可以被称为Ribet定理的主定理,原始定理的叙述比较古老,所以我们应该看一些比较现代的叙述,但一看反而让我对这个定理的内容越来越模糊了。首先是我学习模形式的书籍

虽然一笔带过了,主要讲的Serre的模猜想,这里我不得不提一嘴,国内的百科真不靠谱,国内搜索Serre猜想,只是随便拿一个出来讲讲,讲得还不清不楚的,最后还是得靠维基百科

叫法并不重要,只要是Serre提出的猜想都可以叫Serre猜想,但不做区分,不叙述具体的内容,谁知道你是不是在胡说八道。我们探究的是Serre的模猜想,在wiki上有详细的叙述

比较让人在意的是absolutely irreducible,有人给出翻译叫绝对不可约,甚至莫名其妙在国内还能找到绝对不可约表示的定义,即扩域保持不可约性。但我认为是错的,这里的absolutely指的是域Q导出绝对(absolute)Galois群,我看过相关定理的证明,其中只用到了不可约性,并没用的所谓的绝对不可约性,另一方面从我目前所看的教程,它只要求表示是奇不可约的,并没要求什么绝对不可约。一个不好的习惯甚至带到了Ribet定理的wiki叙述

比较有趣的是我参考的另一本书

这是一本模形式理论汇总的书,在费马大定理证明概要,它给出这样的Ribet定理,然后又在后面给出了正确的形式

可以发现它并没有给出绝对不可约的条件,其实最让我不爽的是,有些人的胡乱科普,比如有些人读了这本书的开头概要,就以为自己会证明了,还给出来一个错误的翻译

虽然有人会觉得我以小人之心度君子之腹,那我举个很明显的问题,这个定理的第二句话,l=p且表示在p处平坦,先不论它整篇文章没有给出一个表示在某点平坦的定义,光这里莫名其妙给出的p就有些问题了,为什么这句话不直接写成表示在l处平坦,如果去翻原文的话,就会知道p是有具体含义的,Galois表示对应的有限域的特征。而我看了整篇文章,它没有全局声明,就是像“以后用f表示函数”,“以后用E表示椭圆曲线”这样的说法,也没有在定理里面指出来,相比之下有一本高等科普书倒表现得比较好

但然它这里综合了两个人的结果,第一句就是我们Ribet定理,而且也没有绝对不可约的条件,但这本书也有一些令难受的东西,就是翻译,这本书虽然是现代数学基础丛书,但它其实是从日语翻译过来的,甚至因为翻译导致出现了一个叫模椭圆曲线的东西

如果去看日语的原文的话,这么翻译也没啥问题

但是如果真地要去深究出处,也就发源地英语的话,正确的叙述应该是这样的

这个“modular”可以翻译成模的,连起来就是“模的椭圆曲线”,简化一下读成“模椭圆曲线”,好像也没什么问题。无歧义确实没什么问题,但关于“modular”确实存在一种奇异的情况,在下面这种情况

讲的是一个表示是模的,也就是“模的表示”,简化一下就变成了“模表示”,但确实存在模表示(modular representation)这个东西

前者表示与模形式存在关系的表示,后者的话说得却是有限群满足域的特征整除阶的表示,是两个完全不同的东西,都叫成模表示难免有点说不过去,而说成“这个表示是模的”。与此同理,我认为不应称什么模椭圆曲线,而应该说成“这个椭圆曲线是模的”,而且确实有个国人的想法和我差不多

当然他的翻译感觉读起来更顺口,至于民间流传模椭圆曲线其实还好,更离谱的是有人还流传模曲线和*模形式化(即被模函数参数化)*之类的说法,前者是确实存在的一种由同余子群导出的紧黎曼曲面,而后者曲线被函数参数化是确实存在的,但模性定理说得是对应关系,并且对应关系中存在一些量的相等,真正把椭圆曲线参数化的是魏尔斯特拉斯函数,它是一种椭圆函数,而不是模形式。很多的科普视频跟没科普一样

我知道为什么?因为Ribet定理,不仔细研究还真不知道该怎么表示,干脆直接拿个推论算了,比如费马大定理与模性定理矛盾,与Frey曲线矛盾之类的。有人可能会说科普的都是大众,但如果不是搞数学的谁会闲着没事去看费马大定理,而且拿出椭圆曲线,模形式化之类的名词,不加解释,随便地拿来用。你说模形式化,但谁都不知道它是什么意思,而且Ribet定理为啥加个模性定理就推出费马大定理,哦,因为你就是这么写的。所以我对Ribet定理很无语,有这种原始版本的转述

还有这种经过现代加工的东西

为什么我会觉得Ribet定理的科普有问题,因为我觉得这叫科普历史,不叫科普证明,因为你给的Ribet定理相当于在说明上下文,不是什么推出的关系。而且反证的逻辑线也有问题,正确的应该是下面这个

而且上面那个科普还有一个问题,它说方程不可能有解,显然有问题,首先实数解是存在的,(0,0,0)也是它的一组解,所以真正完整的叙述是没有非平凡(nontrivial)整数解。有人可能会说,科普视频那么严谨干嘛,但我认为正因为是科普才要严谨,否则会给读者传递错误的知识,在数学上有些东西是反直觉的,如果依旧以模糊的方式科普,在错误的路上越走越远,干脆就被科普了。其实有位数学家说得很对,数学是拿来建立正确直觉的,而不是让人在错误的直觉上顽固不化。
有人可能觉得为啥通篇基本都是英文,因为没办法,前沿的科学基本都是用英文写的,而且大量都没有翻译,而且像数学这种概念套得十分深的学科,强行翻译的话,很容易引起像我上面所说的那些歧义,甚至直接导致错误的知识流传。还有一点是数学存在大量的证明,而且基本被承认以后都不会有人去看了,所以有些人在搬运定理的时候,可能直接抄过来,也不看看具体的内容和上下文,结果搞得定理搬来搬去都搬得莫名其妙了。其实,在我看来数学应该是可以建立一种通用语的,随便编一个通用语词典,不过看起来还很遥远就是了,主要还是搞数学的没精力,有精力的看不懂数学,还真是一个难以解决的矛盾。