就和論文的標題一樣,這這篇只有九頁的論文裡,黎曼直接給出了素數計算函數的準確表達式,只是他的論文過於簡略,並沒有明確證明過程,以至於即便到了今天,我們也只是證明出了其中的一小部分內容。
更令人遺憾的是,1866年,年僅40歲的天才數學家黎曼就因為肺結核去世了。
否則,也許黎曼猜想在今天,早已不是猜想了。
黎曼給出的表達式π(x)由兩部分組成,一部分是J(x),這就是黎曼給出的素數計算函數,由這個函數可以計算出一個π(x)的近似值。
另外一部分是對J(x)的修正項,μ(n)/n。
通過修正項的修正之後,所得到的數值就是準確的π(x)的值了。
但說到這裡,仿佛還是沒有提到前面說的兩個問題,黎曼ζ函數和它的非平凡零點。
接下來我們首先說一下黎曼ζ函數,它可以表示為ζ(s),之所以用這個函數是在複數域上的函數,複數域函數的自變量用s而不是x來表示。
至於什麽是複數,如果再擴展來講,那就真的太浪費篇幅了,這裡略過不提。
言歸正傳,當我們解ζ(s)=0的這個方程的時候,我們可以得到兩種類型的解。
第一,也是一個簡單的解,s=-2n,也就是所有的負偶數。
顯然這很簡單,所以也叫做平凡解,或者叫做平凡零點。
第二,s=a+bi,很明顯這是複數解。
複數解非常複雜,至今沒有找到所有的答案,所以也被成為非平凡解,或者非平凡零點。
現在,我們已經知道什麽是黎曼ζ函數,也知道什麽是它的非平凡零點了,那麽它和前面說道的黎曼給出的素數計算函數又有什麽關系呢?
簡單的說就是,黎曼提出的素數計算函數的其中部分就包含了黎曼ζ函數的非平凡零點ρ,而如果我們可以知道所有的ρ,就可以得到精確的π(x)。
也就是說,證明黎曼猜想就是要證明,ρ的所有實部Re(ρ)=1/2。
而如果能夠證明黎曼猜想,我們將能夠在關於素數分布了解上前進一大步,可以說黎曼猜想是目前素數領域最重要的猜想。
有人認為,如果證明了黎曼猜想,我們將會推開新世界的大門。
但想要證明這個猜想真的太難了,一百多年過去了,我們對於黎曼為什麽會認為Re(ρ)=1/2依然一無所知,無數數學家想要摘下這顆明珠,然而誰都沒有做到,加蘭教授目前也是其中之一。
至於陳頌自己呢,他當然對黎曼猜想也是感興趣的,研究素數的數學家,很難對黎曼猜想不感興趣,但至少目前他覺得自己暫時還沒有實力去研究它,也許以後會。
此時,陳頌安安靜靜地坐在台下,聽著加蘭教授的報告,並時不時在本子上記下一些內容和公式。
加蘭教授的報告同樣留了提問的時間,不過陳頌並沒有提問,他只是在腦子裡整理著加蘭教授報告的內容,腦子裡似乎有什麽東西閃過,但一時沒有抓住,這讓他不由沉浸在自己的思緒中冥思苦想,直到報告廳裡的所有人都離開了,他還坐在原地。
加蘭教授一樣就看到他,走了過來,“你似乎遇到了什麽問題。”
陳頌歎了口氣,無奈地說道:“您的報告讓我受到了一些啟發,然而有些靈感一閃而過,我還沒有抓住他。”
加蘭教授微笑道:“很高興能夠對你有所幫助,不過以我的經驗來說,你不妨放空自己的腦子一段時間休息一下,之後再重新梳理一遍,到時候或許能夠有所發現。”
陳頌點點頭,主要是他發現自予.Yankee己一時半會真的沒有辦法把靈感找出來,而這裡很快會有下一場報告。
他起身和加蘭教授一起往外走,說道:“謝謝您的建議,我會嘗試一下。您的報告非常成功,恭喜!”
加蘭教授卻是笑著搖了搖頭,說道:“不算成功,我研究黎曼猜想已經有兩三年的時間,但其實並沒有太大的收獲,我甚至難得的對自己產生了懷疑。數學領域,真的有太多的謎團等待著我們去發現,不知道在我的有生之年,是否能夠看到黎曼猜想被證明。”
陳頌一時也有些沉默,1637年,著名的數學家費馬提出了現在大家耳熟能詳的費馬大定理,並且以因為空白太小寫不下為理由,沒有寫下證明的過程。
後世的數學家們花費了三百多年的時間,一直到1995年,才由數學家懷爾斯證明了它。
而黎曼寫下了他的那篇只有九頁的論文的時候,同樣認為這是顯而易見的東西,根本無需多加證明,然而現實是其他數學家們並不覺得它簡單,甚至想要證明其中的一小步都困難重重。
陳頌想,這可能就像是他以前給妹妹陳新雨輔導數學和物理的時候,他完全不能理解那麽簡單的東西陳新雨為什麽會不懂一樣吧。
陳頌的報告加蘭教授也去了,除了加蘭教授之外,陳頌還在台下看到了很多張熟悉的面孔,都是他接觸或者沒有接觸過的著名數學家。
不過陳頌並沒有怯場,他平靜地對台下的眾人點點頭,開始按部就班地進行自己的報告。
他的表情一如既往的平淡,但是內容卻給台下的數學家們帶來了極大的驚喜,尤其是他之前在夏國數學家大會上做過報告的那個數學工具,雖然這次只是簡單地概括,卻也讓這些頂級數學家們意識到了它的價值。