黎曼猜想被证明了!( 四 )
遗憾的是 , 对于RH , 第一步目前仍然是做不到的 。 第二步也做不到 , 因为Z目前没有合适的代数几何结构 。
或者RH需要通过反证法证 。 那么需要找到足够坏的反面推论 。 证明有了一个坏零 , 就可以越推越荒唐(有某种“动力系统”) 。 这个过程肯定是需要函数方程和迹公式 , 更奇怪的还是怎么用Euler积 。 用通俗的话说 , 要证明这么难的问题 , 肯定需要将所有条件都用上 。
这种反证法有点类似现在传闻的Atiyah的5页证明的一些方法 。 这个传闻的5页证明很神 , 好像都没看到函数方程用在哪里...所以不知道真伪 。
我不相信RH可以用纯解析的方法证 。 从前Branges的证明是纯解析 , 现在传闻的Atiyah好像也是纯解析 。 zeta有很多解析性质 , 但并不是zeta独有的 , 例如像zetauniversality之类的东西都不是独有的 , 我认为都是不足够证明RH的 。
说起来 , 很欣赏望月新一对于BSD的某句话 , 他说我们要走得更深 , 考虑像加法和乘法这种操作的本身的变形 。 也许只有这样 , 才能给我们足够的灵活性去证明那些最难的结论 。
返璞归真:Errorterm问题
其实 , RH最返璞归真地从代数的角度看 , 是对于errorterm的估计 。 但是errorterm的问题很难 , 我们连高斯圆问题都证不出来 。 这里以后也许会成为一种突破口 , 先把高斯圆问题给解决再谈RH吧 。 高斯圆问题现在都是用纯解析方法推 , 目标是0.5+ε , 目前推到131/208=0.6298...就推不动了 。
下面介绍高斯圆问题 , 又叫圆内整点问题 。 大家可以多关注这个问题 。 我们在格点纸上画个半径为r的圆 , 里面当然大致就有pir^2个格点 。
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那么这个估计的误差E(r)是多少呢?
很明显肯定是O(r) , 因为误差首先约等于圆的边长(这是很漂亮的几何观点 , 其实classnumberformula就是这样来的) , 例如高斯证明了:
但是圆很规则 , 实际上误差更小 , 大家猜是:
用Voronoi可以证O(r^{2/3}) , 现在可以证明到O(r^{131/208}) 。 这个问题属于看上去很简单 , 实际非常难 。 有兴趣的可以想想 。
下面继续看RH 。 民间数学家最流行的是证明哥德巴赫猜想 , 然后是费马大定理 , 因为这两个的表述足够简单 。 RH的解析表述让民间数学家看不懂 。 不过如果把RH写成errorterm的等价命题:
或者Mertens函数的等价命题 , 民间数学家就也可以看懂了 。
但是代数的方法目前很弱 , 连primenumbertheorem都做不动 。 现在还没有神奇的可以进攻errorterm问题的代数方法 。 如果RH最终证明同时用很深的代数和解析 , 那么肯定是一个很漂亮的证明 。
(本文最后一小节内容授权转载自知乎用户PENGBo的回答 , 点击圆度原文了解更多)
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