黎曼猜想被证明了!( 三 )


Analyticnumbertheoryisfortunatetohaveoneofthemostfamousunsolvedproblems,theRiemannHypothesis.Notsofortunately,thisputsusinadefensiveposition,becauseoutsiderswhoareunfamiliarwiththedepthoftheproblem,intheirpursuitfortheultimatetruth,tendtojudgeourabilitiesratherharshly.InconcludingthistalkIwishtoemphasizemyadvocacyforanalyticnumbertheorybysayingagainthatthetheoryflourisheswithorwithouttheRiemannHypothesis.Actually,manybrillianideashaveevolvedwhileonewastryingtoavoidtheRiemannHypothesis,andresultswerefoundwhichcannotbederivedfromtheRiemannHypothesis.So,donotcry,thereisahealthylifewithouttheRiemannHypothesis.IcanimagineacleverpersonwhoprovestheRiemannHypothesis,onlytobedisappointednottofindnewimpotantapplications.Well,anawardofonemilliondollarsshoulddrythetears;noapplicationsarerequired!
难点二:关于zeta函数 , 目前的结论集中在functionalequation即modularity即Langlands层面 。 但RH是更高一个层面的结论 。
因为容易写出和Riemannzeta长得很像而且也具有函数方程、解析延拓 , 但是不满足相应RH的Dirichlet级数 , 例如Davenport-Heilbronn的例子 。 对于函数方程 , 我们在很多zeta函数上都已经会证 。 但是对于RH , 我们连最简单的数论情况都不会证 。 由于函数方程的层面是poissonsummation/traceformula , 个人的感觉是 , 可能traceformula并不足以对付RH 。 不过或许最广义的Langlands还是有可能在这里起作用 。 那么 , 如果说函数方程、解析延拓(以及某些增长速度之类)还不足以推出RH , 到底还需要Dirichlet级数的什么性质?从Selbergclass看 , 还需要的是Euler积 。
看上去很普通的Euler积 , 其实是很神秘的 。 怎么正确用上Euler积是个问题 。
难点三:很难说出RH在模形式那边的对应物 。
很难说"一个满足RH的Dirichlet级数"在Mellin变换后会变成满足什么性质 。 所以这种道路似乎是困难的 。 难点四:我们会证某些RH的类似物 , 但不知道怎么把结果转化到数域上 。
经典的例子是Weil猜想的情况 。 由于2维的Weil猜想可以通过考虑CxC证 , 所以许多人希望用类似的办法证RH , 比如发展F_1然后看是不是可以把Z看成F_1x_ZF_1 。 但目前还没有人知道怎么做 。 Deligne对于高维Weil猜想的证明 , 实际在本质上也是类似的思路 。 而且这又涉及到一个经典问题:"frobeniusinchar.0"是什么?无法回答 。 Connes的非对易几何对此曾试图有话要说 。 总之 , 几何的方法 , 目前可以对付localfield , 对付char.p , 对付函数方程 , 但仍然很难对付globalfield的RH 。 还有一些很玄的方法 , 比如随机矩阵 , 比如SpecZ是三维的 , 比如物理Hamiltonian的思路 , 等等等等 。 大家知道 , 面对很难的猜想 , 大家攻击不进去 , 都会在它旁边转来转去 , 有时转来转去就自动开了 , 更多的时候还是总得要暴力攻击进去 。 我觉得这些转来转去可能是越转越难 。 令人困惑的问题仍然是:
怎么把Euler积这个条件正确地用上?
如果不用上这个条件 , 肯定不可能证出来RH 。 因为不用上就有反例 。
Naive地看 , Euler积就是算术基本定理 , 就是classnumber1 , 但然后又怎样呢 , 不容易继续 。 也许先找到怎么证specialvalue的系列猜想(Beilinson/Tamagawaetc)会相对简单些 。
结语:幻想的证明思路
虽然不知道怎么证 , 不过可以幻想怎么证 。
我猜 , Weil猜想的证明方法可能会有一点启示 。 Deligne对于Weil猜想的证明 , 最终是靠一个常见而强大的技巧 , 考虑:
可以证明:
即:
令k->∞ , 再运用函数方程 , 证毕 。
简单地说 , 先证明能往中间推一点(k=1) , 然后找到【只要能推一点 , 就可以不断往中间推】的办法(k->∞) , 最终就推到中间了 。