黎曼猜想是哪个数学分支(数学桂冠上的明珠)

黎曼猜想作为世界三大数学难题之一,被称为数学桂冠上的明珠。黎曼猜想仍然与素数有关。

黎曼猜想是哪个数学分支(数学桂冠上的明珠)(1)

关于素数的规律是数学家们,尤其是数论家们一直都想掌握的。最早数学家们就在想能不能找到一个素数通项公式,通过这个公式就能把所有的素数都写出来。如果有了这个公式以后什么哥德巴赫猜想不就迎刃而解了吗。

但是通过几千年的努力,前人做了许多尝试发现都没有办法找出素数的通项公式。现在要找很大的素数基本上只能靠计算机暴力地去试。

黎曼猜想是哪个数学分支(数学桂冠上的明珠)(2)

19世纪的时候伟大的德国数学家黎曼给出了退而求其次的办法,就是如果我们找不到素数的通项公式,我们可以凑合一下,如果能知道一个给定数值范围内有多少个素数不是也可以吗。譬如一百万之内我们知道有78948个素数,知道有多少个以后再去找不就方便了很多嘛。黎曼给出了一个去计算一定范围内素数个数的公式,但是这个公式里有一步是不确定的,这就是黎曼猜想的部分。

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黎曼这个公式里有一步需要用到zeta函数,有一个自变量s,zeta函数就是1的s次方分之一 2的s次方分之一 3的s次方分之一一直加到n的s次方分之一,s趋向于无穷大,然后让zeta函数等于0,问s等于多少,s的值叫做zeta函数的解。s可以是实数也可以是复数,复数就是一个实数加上一个虚数。s等于负偶数是可以让zeta函数等于0的,但是这都是zeta函数的普通解,不高级。黎曼猜想是说zeta函数的所有的复数根的虚部都等于二分之一,这就是黎曼猜想。

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如果黎曼猜想是对的话,那么黎曼关于素数个数的求解公式就是对的。那么就可以说我们已经90%解决了素数问题。在2018年9月著名的黎巴嫩裔英国数学家菲尔兹奖获得者Atiyah爵士号称自己已经解决了黎曼猜想,当时全世界的数学界都炸锅了,不过后来据说是乌龙了。

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总之黎曼猜想是世界上最难解决的几个问题之一!

注:内容来自“严伯钧”

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