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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/lnx),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}lnp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_ρLi(xρ)+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)=e{iθ(t)}ζ(1/2+it)成为后续计算验证的基石,哈代与李特尔伍德进一步提出ζ函数矩猜想,为零点密度研究建立分析框架。
塞尔伯格则通过迹公式与筛法创新,证明临界线上零点存在正比例,彻底消除“临界线可能仅含零星零点”的疑虑,并因此获得了1950年的菲尔兹奖。
黎曼猜想的诞生与发展,是数论从经验观察迈向现代解析理论的缩影。
陈辉翻到论文最后一页,眼中似乎还有公式在流转。
这些天他已经看完了相关研究的所有论文,接下来,就到了他出招的时候了。
前人对于黎曼猜想的研究无疑已经进展到很深入的阶段了,但毫无疑问,无论是筛法还是圆法,都距离那个终极答案还有一定距离。
筛法是华夏数学家很擅长的一种方法,陈景润就是通过改进筛法证明了哥德巴赫猜想的弱化定理1+2,可惜距离1+1还有很长的距离。
张一堂同样是通过优化筛和L函数分析,证明了存在无穷多对间隙小于7000万的相邻素数对,可惜,距离彻底证明孪生素数猜想同样还有很长的距离。
似乎总是差那么一点。
是沿着哈代建立的框架,继续深入研究,还是通过优化筛法来证明黎曼猜想?
陈辉依旧没什么头绪,他还需要更多的灵感。
罗马不是一天建成的,既然暂时没有头绪,陈辉也没有着急,转而放松大脑,打开了费弗曼发来的邮件,里面是通过普林斯顿数学院初筛后的学生简历。
(本章完)