话题
搜索

黎曼假设


黎曼假说首次发表于1859年黎曼的开创性论文(黎曼1859),黎曼假说是一个深刻的数学猜想,它表明黎曼zeta函数零点,即的值秒-2,-4,-6,……这样zeta(s)=0(其中泽塔黎曼-泽塔函数)所有人都在撒谎临界线"σ=R[s]=1/2(其中R[秒]表示实部属于秒).

一种更一般的说法称为广义黎曼假设推测两者都不是黎曼zeta函数也没有Dirichlet L系列用0表示实部大于1/2。

传说中,在赫尔维茨去世后,在他的图书馆里发现的黎曼作品集的副本,将自动翻开黎曼假设所在的页面(爱德华兹2001年,第ix页)。

长期以来,人们一直认为黎曼的假设是黎曼深刻直觉的结果,但C·L·L对他的论文进行了审查。西格尔表示Riemann对黎曼zeta函数 泽塔到几个十进制数字(Granville 2002;Borwein和Bailey 2003,第68页)。

到目前为止,黎曼假设一直抵制着所有证明它的尝试。斯蒂尔特杰斯(1885)发表了一份声明,声称已经证明了默滕斯猜想具有c=1,这一结果比黎曼假说更为有力,也正是由此得出的。然而,证据本身从未发表过,也没有在Stieltjes的论文中发现他去世后(德比郡,2004年,第160-161页和250页)。此外Mertens猜想已被证明是错误的,这一说法完全无效。20世纪40年代末,H.Rademacher错误地证明了黎曼的错误该假设在时间杂志,即使证据有瑕疵Siegel出土(Borwein and Bailey 2003,p.97;Conrey 2003)。德布兰格斯写了许多论文,讨论了广义的黎曼假设(de Branges,1986年、1992年、1994年),事实上声称证明广义黎曼假设(de Branges 20032004;Boutin 2004),但没有实际的这些论文中似乎有证据。此外,Conrey和Li(1998)证明了德布兰奇方法的反例,这基本上意味着理论的发展由德布兰斯是不可行的。

黎曼假设的证明是希尔伯特的问题和第1个斯梅尔的问题.

2000年,粘土数学研究所(http://www.claymath.org/)提供了100万美元的奖金(http://www.claymath.org/millennium/Rules_etc/)证明黎曼假设。有趣的是,反驳Riemann的假设(例如,通过使用计算机实际从批评的线),没有获得100万美元的奖金。

黎曼假设经过计算测试,第一次被证明是正确的200000001布伦特的零等。(1982),覆盖零西格玛+it在该地区0<t<81702130.19). S.Wedeniuski使用了齐塔电网(http://www.zetagrid.net/)来证明第一个万亿(10^(12))非平凡的零位于临界线.古尔登(2004)然后使用Odlyzko和Schönhage的更快方法验证前10万亿(10^(13))的非平凡零泽塔功能在于批评的线该计算验证了黎曼假设至少是正确的为所有人t吨不到2.4万亿。下表总结了这些结果,其中g(名词)表示克氏点.

n个g(名词)来源
2×10^88.2×10^7布伦特等(1982)
10^(12)2.7×10^(11)Wedeniuski/ZetaGrid公司
10^(13)2.4×10^(12)古尔登(2004)

黎曼假设等价于以下语句:Dirichlet eta函数(又名交替ζ函数)

 eta(s)=总和(k=1)^系数((-1)^(k-1))/(k^s)=(1-2^(1-s))zeta(s)
(1)

掉进临界带钢 0<R[s]<1躺在批评的线 R[s]=1/2.

维纳表明素数定理字面上等同于断言黎曼zeta函数 泽塔上没有零σ=1(哈代1999年,第34和58-60页;哈维尔2003年,第195页)。

1914年,哈代证明了无限的的值数秒可以找到其中的zeta(s)=0R[s]=1/2(哈维尔2003年,第213页)。然而,目前还不清楚如果全部的非平凡根秒满足R[s]=1/2Selberg(1942)表明非平凡的零位于临界线、和Conrey(1989)证明这一比例至少为40%(Havil 2003,第213页)。

AndréWeil证明了黎曼假设对场函数是正确的(Weil 1948,Eichler 1966,Ball and Coxeter 1987)。1974年,Levinson(1974ab)表明至少1/3的必须躺在批评的线(Le Lionnais 1983),这一结果已经提高到40%(瓦尔迪1991年,第142页)。众所周知,零在线I[s]=0.这是因为对于所有复数秒,

1秒复共轭 秒^_围绕这条线对称放置。

2.根据定义(1)黎曼-泽塔函数满足ζ(s^_)=ζ(s)^_,因此如果秒是零,也是秒^_,从那时起zeta(s^_)=zeta(s)^_=0^_=0.

众所周知,非平凡零点对称地放置在临界线 R[s]=1/2,由函数方程得出的结果以及直线的对称性I[s]=0。如果秒是一个重要的零,那么1秒也是零(根据函数方程),然后1秒^_是另一个零。但是秒1秒^_围绕直线对称放置R[s]=1/2,自1-(x+iy)^_=(1-x)+iy,如果x=1/2+x ^’,然后1-x=1/2-x^'黎曼假设等价于λ<=0,其中兰姆达德布鲁伊恩·纽曼常数(索达斯等。1994). 它也相当于断言对于一些常量c(c),

 |Li(x)-pi(x)|<=csqrt(x)lnx,
(2)

哪里李(x)对数积分圆周率素数计数功能(Wagon 1991)。另一个等效形式表示

 span_(L^2(0,1)){rho_alpha,0<α<1}=L^2,
(3)

哪里

 rho_alpha(t)=压裂(α/t)-α压裂(1/t),
(4)

压裂(x)小数部分(Balazard和Saias,2000年)。

黎曼假设西格玛

通过修改Robin(1984)的标准,Lagarias(2000)表明Riemann假设等价于以下陈述:

 σ(n)<=H_n+exp(H_n)lnH_n,
(5)

为所有人n> =1,仅等式用于n=1,其中H_n(H_n)是一个谐波数西格玛(n)除数函数(哈维尔2003年,第207页)。上图显示了这两个函数(左图)及其差异(右图绘图)n个高达1000。

对于由下列等式定义的函数场的零点位置,黎曼假设也有一个有限的模拟

 ay^l+bz^m+c=0。
(6)

这个由威尔提出的假设类似于通常的黎曼假设。特定情况下的解决方案数量(l,m)=(2,2)高斯知道(3,3)、(4,4)和(2,4)。

菲尔兹奖得主恩里科·波比耶里(Enrico Bombieri)表示,“黎曼假设的失败将对素数的分布造成破坏”(哈维尔2003,第205页)。

在罗恩·霍华德2001年的电影中美丽的心灵约翰·纳什(拉塞尔·克劳饰演)的尝试受到阻碍通过服用药物治疗精神分裂症来解决黎曼假设。

在第一季中“首要嫌疑人“(2005)电视犯罪剧编号3RS,数学天才Charlie Eppes意识到角色Ethan的女儿被绑架了因为他接近于解决黎曼假设,据称这将允许犯罪者基本上破坏了所有的互联网安全。

在小说中天才之后的生活(雅各比2008),主角西奥多·米德·费格利(Theodore“Mead”Fegley)(年仅18岁,大学四年级)试图证明高年级研究项目的黎曼假说。他还使用克雷超级计算机计算黎曼-泽塔函数的几十亿个零点。在几个梦里书中的序列,米德与伯恩哈德·里曼(Bernhard Riemann)就问题和一般数学。


另请参阅

贝里猜想,关键线路,关键地带,迪里克莱Eta函数,扩展黎曼假设,广义黎曼假设,李的标准,默滕斯猜想,米尔斯常数,Prime(主要)数字定理,黎曼-泽塔函数,黎曼-泽塔函数零点,罗宾的定理

本条目的部分内容由伦恩古德曼

与Wolfram一起探索| Alpha

工具书类

Balazard,M.和Saias,E.“黎曼假设的尼曼-伯林等价形式”博览会。数学。 18, 131-138, 2000.球,西-西。R。和H.S.科克塞特。M。数学娱乐与论文,第13版。纽约:多佛,第75页,1987年。Bombieri公司,E.“千年问题:黎曼假设”http://www.claymath.org/millennium/Riemann_Hypothesis/Official_Problem_Description.pdf.博文,J.和Bailey,D。数学实验:21世纪的合理推理。马萨诸塞州韦尔斯利:AK Peters,第66-68页,2003年。Boutin,C.“普渡数学家黎曼假设的索赔证明。“普渡新闻稿,2004年6月8日。http://news.uns.purdue.edu/uns/html4ever/2004/040608.DeBranges.Riemann.html.布伦特,钢筋混凝土。“关于临界带中Riemann-Zeta函数的零点。”数学。计算。 33, 1361-1372, 1979.布伦特,R.P。;厢式货车de Lune,J。;te Riele,H.J。J。;和D.T.Winter。“在零点上临界带中的Riemann-Zeta函数。二、。"数学。计算。 39,681-688, 1982.考德威尔,C.K。“主要链接++。”http://primes.utm.edu/links/theory/consuctions/Riemann/.粘土数学研究所。“黎曼假设。”http://www.claymath.org/millennium/Riemann_Hypothesis网站/.科里,J.B.公司。“黎曼-泽塔函数的零点至少有五分之二是在关键线上。"牛市。阿默尔。数学。Soc公司。 20, 79-81, 1989.科里,J.B.公司。“超过五分之二的黎曼-泽塔函数零点是在关键线上。"J.reine angew。数学。 399, 1-26, 1989.康利,J.B.公司。“黎曼假设。”不是。阿默尔。数学。Soc公司。 50,341-353, 2003.http://www.ams.org/notices/200303/fea-conrey-web.pdf.科里,J.B.公司。和Li,X.-J.“关于Zeta的一些正性条件的注记”-L(左)-功能。"1998年12月3日。http://arxiv.org/abs/math.NT/9812166.索尔达斯,G。;Smith,W。;和Varga,R.S。“Lehmer对零,de Bruijn-Newman常数和黎曼假设。"施工。大约。 10, 107-129,1994J.德比郡。Prime(主要)迷恋:伯恩哈德·里曼和数学中最伟大的未解决问题。纽约:企鹅出版社,第371-372页,2004年。《黎曼》整函数希尔伯特空间的假设。"牛市。阿默尔。数学。Soc公司。 15,1-17, 1986.de Branges,L.“欧拉产品的融合”J.函数。分析。 107, 122-210, 1992.de Branges,L.“A暗示黎曼假设的猜想。"J.函数。分析。 121,117-184, 1994.de Branges,L.“为黎曼的证明道歉假设。“2003年3月18日。网址:http://www.math.purdue.edu/ftp_pub/branges/apology.pdf.判定元件Branges,L.《黎曼-泽塔函数》,2004年5月24日。http://www.math.purdue.edu/ftp_pub/branges/riemannzeta.pdf.索托,M。这个初级阶段的音乐:探索数学中最大的奥秘。纽约:Harper-Collins,2003年。爱德华兹,H.M。黎曼氏Zeta函数。纽约:多佛,2001年。艾奇勒,M。介绍代数数和函数理论。纽约:学术出版社,1966古尔登,X。“The10^(13)黎曼-泽塔函数的第一个零和零超大高度计算。" 2004.http://numbers.computation.free.fr/Constants/Miscellones/zetazeros1e13-1e24.pdf.格兰维尔,A.《基本可能性和量子混沌》,2002年。http://www.msri.org/communications/emissary/pdfs/EmissarySpring02.pdf.哈代,G.小时。拉马努扬:关于他的生活和工作所建议主题的十二讲,第三版。纽约:切尔西,1999年。哈维尔,J.“黎曼假设”和“为什么”黎曼假设重要吗?“§16.10和16.11伽马射线:探索欧拉常数。新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社,第202-207页,2003雅各比,医学硕士。生活天才之后纽约:Grand Central出版社,2008年。“将军”,S.G.公司。《黎曼假设》第13.2.9条手册复杂变量的。马萨诸塞州波士顿:Birkhäuser,第161页,1999年。拉加里亚斯,J.C.公司。“一个等价于黎曼假设的初等问题”2000年8月22日。http://arxiv.org/abs/math.NT/0008177.Lionnais,F。女同性恋名字是可以重复的。巴黎:赫尔曼,第25页,1983年。莱文森,N.“超过三分之一的黎曼齐塔函数零点开启σ=1/2."高级数学。 13第383-436页,1974年。莱文森,N.“黎曼齐塔函数至少有三分之一的零点在上σ=1/2."程序。美国国家科学院。科学。美国 71,1013-10151974b。A.Odlyzko“The10^(20)黎曼-泽塔函数的零点和7000万它的邻居。"小E.佩格。和Weistein,E.W。“七个数学小贴士。"数学世界头条新闻。2004年11月8日。http://mathworld.wolfram.com/news/2004-11-08/seventidbits/#3.黎曼,G.F.公司。B。“安扎尔·德·普里姆扎赫伦(Anzahl der Primzahlen unter gegebenen)是我们的朋友格里斯。"莫纳茨伯。科尼格尔。普劳斯。阿卡德。威斯。柏林, 671-680,1859年11月。重印于达斯Kontinuum和Andere专题论文(编辑H.Weyl)。纽约:切尔西,1972年。在爱德华兹,H.M。附录。黎曼氏Zeta函数。纽约:多佛,第299-305页,2001年。罗宾,G.“Grandes valeurs de la function somme des diviseurs et hythose de黎曼。"数学杂志。Pures应用程序。 63, 187-213, 1984.罗克摩尔,D。跟踪黎曼假设:寻找素数隐藏定律的探索。纽约:Vintage,2006年。萨巴赫,K。Riemann博士零:为数学中最伟大的问题寻找价值100万美元的解决方案。大西洋图书,2002年。关于黎曼齐塔函数的零点挪威船级社-阿卡德。奥斯陆1942年第10期。新泽西州斯隆。答:。顺序A002410号/M4924 in“在线整数序列百科全书。"斯梅尔,S.“数学下一个世纪的问题。"数学。智能手机 20,编号2,7-15, 1998.下个世纪的数学问题数学:2000年前沿与展望(编辑V.Arnold,M.Atiyah,P.Lax,和B.Mazur)。罗得岛普罗维登斯:美国。数学。Soc.,2000年。斯蒂尔特杰斯,T。C.R.A.S.公司。1885te Riele,H.J。J。“勘误表to:关于临界带上Riemann-Zeta函数的零点。二、。"数学。计算。 46, 771, 1986.van de Lune,J.和te Riele,H.J。J。“关于临界带中黎曼-齐塔函数的零点。III。”数学。计算。 41, 759-767, 1983.van de Lune,J。;特瑞尔,H·J。J。;和D.T.Winter。“关于黎曼泽塔的零点关键地带中的功能。四、 “”数学。计算。 46, 667-681,1986瓦尔迪,I。计算型数学娱乐。马萨诸塞州雷丁:Addison-Wesley,1991年。货车,美国。数学软件正在运行。纽约:W.H。弗里曼,第33页,1991年。韦尔,答:。苏尔-莱斯-库伯斯-阿尔热布里克斯和莱斯-瓦里塞斯-奎斯-恩德-杜瓦森特(Sur les courbes algébriques et les variétès qui'en déduisent)。巴黎,1948年。威尔斯,D。这个企鹅奇趣数字词典。英国米德尔塞克斯:企鹅图书,第28页,1986年。齐塔电网主页。网址:http://www.zetagrid.net/.

引用如下:

古德曼,Len埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“黎曼假设”摘自数学世界--A类Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/Riemann假设.html

主题分类