回覆列表
-
1 # 徐曉亞然
-
2 # 艾伯史密斯
答:黎曼在《論小於給定數值的素數個數》的論文中,給出的是素數計數函式π(x),可以進一步利用π(x)推匯出素數公式,但是求解π(x)依賴於黎曼函式的非平凡零點。
在1859年,黎曼向柏林科學院提交了一份標題為《論小於給定數值的素數個數》的論文,該論文僅僅只有八頁,卻讓接下來的數學家忙碌了一百多年。
黎曼在論文中引用了6個假設,6個假設在黎曼的言語中,用了類似“顯而易見”等詞彙提出來,或者直接拿來用不給任何提示。
後來經過幾十年的時間,其中五個“假設”被其他數學家證明為定理,只有最後一個“黎曼猜想”還未得到證明,而這個猜想,正關乎著素數的分佈規律。
黎曼的論文中,以黎曼猜想為前提,黎曼得到了一個素數計數函式π(x):
π(x)表示“小於x的素數個數”;
試想,如果整數x為素數,那麼π(x+1)-π(x)的值就是“1”,如果x不是素數,那麼差值就是0;於是素數計數函式π(x),幾乎就相當於素數分佈函數了。
在黎曼的論文中,他還構造了一個輔助函式J(x),函式J(x)是求解函式π(x)的關鍵,而函式J(x)當中,黎曼函式的所有非平凡零點“ρ”,才是整個函式的核心部分。
根據黎曼的論文,函式π(x)和函式J(x)成立的前提,就是“黎曼函式的所有非平凡零點,均在直線x=1/2”,如果黎曼猜想不成立,那麼以上素數計數函式π(x)也將不成立。
所以,黎曼猜想關係著素數的分佈情況,素數分佈到底有沒有規律可循,也是黎曼函式的非平凡零點決定的。
首先黎曼猜想得出的最後結論是素數的分佈情況,而不是素數本身的表示方式。
1859年,黎曼向柏林科學院提交了一篇論文,《論小於給定數值的素數個數》,這篇僅8頁的簡短論文宣告著黎曼猜想這一千年難題的誕生。要了解黎曼猜想,先由這個式子:
s是複數,當s取到偶數時,顯然,這裡的ζ函式等於0,也就是說,所有的偶數都是這個函式的零點。黎曼注意到,這個函式除了偶數以外還有別的零點,這些零點叫作非平凡零點,大概就是不容易找到的零點。事實上,這些零點的計算極度艱難。黎曼猜想的最終函式:
這裡J(x)表示小於x的素數的個數,Li(X)叫作黎曼積分函式,ρ就是之前費盡千辛萬苦的非平凡零點。這裡的J(x)是一個準確值,不是機率值,也就是說,只要破解了所有的ρ,素數分佈的規律也就被人類完全發現。
黎曼猜想的內容是什麼呢,就是這個ρ的實部通通都在x=1/2的直線上,不會出現在複平面的任何一個位置。可惜,這個猜想已經很久沒有過實質性進展了。人們對於素數分佈規律的研究到目前為止最好的結果就是黎曼猜想,還是一個沒有被證明的猜想。
黎曼猜想不愧為千年數學難題!