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既然一时半会无法进行可控核聚变的研究,陈辉索性转变思路,先提升自身属性,等到回去后,很多问题想必就能迎刃而解了。
黎曼猜想的内容很简单,黎曼ζ函数的所有非平凡零点均位于复平面上的临界线(Re(s)=1/2)上。
这也是黎曼猜想民科含量超标的原因,似乎任何一个上过小学的人都能对它指指点点。
但想要理解这句话真正的含义却并没有那么简单。
黎曼的这个猜想主要是用来描述自然数中素数的分布。
目前计算机已经验证了前15亿个非平凡零点均位于临界线上,但严格数学证明仍未完成,如果这个猜想能得到严格的数学在证明,可精确描述素数在自然数中的分布规律。
那么数论中数以百计的悬而未决问题,比如孪生素数猜想、哥德巴赫猜想等,将会迎刃而解,使这些依赖黎曼猜想的命题升级为定理,极大完善数论体系。
同时证明过程可能需要革命性的方法,如非交换几何、随机矩阵理论等,其价值可能远超猜想本身,类似费马大定理的证明催生了椭圆曲线理论,黎曼猜想的解决或将为代数几何、复分析等领域开辟新方向。
对黎曼ζ函数性质的深入理解将推动复变函数论、调和分析的发展,并为物理和工程领域的数学模型提供更精确的工具,这也是陈辉选择了黎曼猜想作为下一个课题的原因之一。
同时,RSA等公钥加密算法依赖大素数分解的困难性,若黎曼猜想揭示素数分布规律,将会加速破解此类算法的效率,到时候,互联网上将不会存在真正意义上的安全。
或许,这会是他逃出生天的契机。
摇了摇头,甩出脑海中的杂念,继续专注于眼前的论文。
历史上很多著名数学家都研究过素数的规律,但想到用函数来表达素数分布,却还要从高斯说起。
高斯在1792年通过素数分布统计提出素数定理猜想,预言素数计数函数渐近行为(π(x) x/ln x),为问题奠定基础。
狄利克在1837年首创L函数并证明算术级数中的素数无限性,开创解析数论方法。
切比雪夫在1852年以函数θ(x)=Σ_{p≤x} ln p为工具,首次严格量化PNT边界,逼近证明门槛。
1859年,黎曼发表划时代论文《论小于给定数值的素数个数》,彻底重构问题框,他定义复变ζ函数(ζ(s)=Σn, Re(s)>1),通过解析延拓覆盖全复平面,并揭示素数分布的核心秘密蕴藏于ζ函数的非平凡零点——即实部在[0,1]内的零点。
据此,黎曼提出了一个革命性猜想,即所有非平凡零点的实部均为1/2,并给出显式公式π(x)= Li(x)-Σ_ρ Li(x^ρ)+低阶项,证明若RH成立,则素数分布误差将被压缩至最优阶O(x^{1/2+ε})。
20世纪初,研究进入理论攻坚期。
阿达马与瓦莱·普桑基于ζ函数在Re(s)=1无零点(弱于RH),独立证明PNT,首次严格验证高斯猜想。
哈代突破性地证明无限多个零点位于临界线,其构造的实值函数Z(t)=&nb