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黎曼猜想被吴豪聪解决 阿蒂亚辟谣

时间:2018-09-24 19:06:10

当我看到黎曼猜想将揭谜底消息时,我第一个想到是吴豪聪!黎曼猜想被吴豪聪解决吗?黎曼猜想被吴豪聪证明吗?吴豪聪完全证明黎曼猜想是真是假?证明黎曼猜想的是谁?原来是他!阿蒂亚此前宣布,将于9月24号在海德堡获奖者论坛的演讲中公布他对黎曼猜想的证明。他表示,自己基于冯·诺依曼、希策布鲁赫和狄拉克等人的成果,使用一种“简单而全新”的方法证明了黎曼猜想。

迈克尔·阿蒂亚

黎曼猜想被吴豪聪解决

阿蒂亚此前宣布,将于9月24号在海德堡获奖者论坛的演讲中公布他对黎曼猜想的证明。他表示,自己基于冯·诺依曼、希策布鲁赫和狄拉克等人的成果,使用一种“简单而全新”的方法证明了黎曼猜想。

这场被安排在德国当地时间9月24号上午9:45-10:30的演讲也因此引起全世界数学家们的关注。“黎曼猜想”的证明到底有何重要性?为什么最接近证明黎曼猜想的人是阿蒂亚爵士?

“最难赚到100万美元的方式”,这是世界范围内的数学家们对证明“黎曼猜想”的戏称,100万美元则是美国克雷数学研究所在2000年为解出问题者开出的奖金价码。加州大学伯克利分校的数学教授爱德华·弗伦克尔在一个科普视频的开头说:

(赚100万美元)最难的方式之一是解决“千禧难题”,这是2000年美国克雷数学研究所提出的,其中一个问题正是黎曼猜想。这是关于一个德国数学家黎曼在1859年的一个数学研究。

德国著名数学家波恩哈德·黎曼

德国著名数学家波恩哈德·黎曼

“千禧难题”一共包含7个问题,解出一道便可获得100万美元的奖金,挑战时间不限,题解必须发表在国际知名刊物上,并且要通过2年的验证期和专家小组的审核。“千禧难题”的提出是为了呼应1900年的23个希尔伯特难题,而这两次“出题”中唯一重复的,就是黎曼猜想。

弗伦克尔:我认为这是数学中最著名的一个问题,取代了上世纪90年代中叶被怀尔斯和泰勒解决的费马大定理。黎曼猜想最核心的问题,就是我们所说的“Zeta函数”。

“黎曼猜想”正是关于这个被称为黎曼Zeta函数的复变量函数的猜想。物理学博士、科普作家卢昌海告诉中国之声记者,黎曼Zeta函数跟许多其它函数一样,在某些点上取值为零,那些点被称为黎曼Zeta函数的零点,而其中特别重要的一部分零点被称为非平凡零点。

卢昌海:黎曼当年提出一个猜想,就是黎曼Zeta函数的所有的非平凡零点都正好排在复平面上的一条直线上,那么这条直线被称为临界线。虽然表面上看只是关于一个复平面函数的猜想,实际上它是跟素数分布有非常密切的关系。

黎曼函数

黎曼函数

黎曼猜想的一个重要特点,就是它跟素数分布有着密切关系。卢昌海解释,由于素数分布是数论中的重要课题,数论又是被德国数学家高斯称为“数学的皇后”的重要领域,这在一定程度上奠定了黎曼猜想的重要性:

卢昌海:现在数学界有超过一千条数学命题,它是以黎曼猜想的成立为前提的,也就是说它的表述都是“假如一旦猜想或者他的某种广义形式成立,那么我们可以有这样一个结果”。黎曼猜想如果被证明,那么数学上几乎一夜之间就可以增添一千多条定理——因为那些原来是有条件成立的命题,就全都变成定理了。

而另一方面,一旦证明黎曼猜想是伪命题,同样也有大量的数学命题面临危机。不过对于有观点认为黎曼猜想被证明,会使现有的所有互联网加密方式存在风险,卢昌海表示,并没有哪一种互联网加密方式是以“黎曼猜想的不成立”为前提的。

卢昌海:如果黎曼猜想被证伪的话,那么估计就是一千多条(定理)里面,其中有一些也就不会成立了。所以反方面的影响也是比较大的。那么对现实应用来说,目前据我所知并没有什么特别的影响,主要是对纯数学。

虽然历史上也有人曾宣称自己“证明了黎曼猜想”,但是最终都被发现存在严重的漏洞——其中最广为人知的是美国数学家纳什,他的经历被拍成了电影《美丽心灵》,但是他对黎曼猜想的证明过程,却灾难性地展示了他的精神分裂症。自黎曼猜想提出后的159年以来,无数顶尖的数学家都试图挑战黎曼猜想,但他们前仆后继的努力,只是逐渐成就了黎曼猜想愈发显赫的名声。为什么黎曼猜想这么难?

卢昌海:只是我们相信所有试图证明黎曼的那些第一流的数学家,都考虑了当时能够考虑到的几乎所有方向。沿这些方向、以他们的能力都没有办法把这个猜想证明出来,那么可见真正的证明可能是非常艰辛的一条路。

而这次宣称“一个简单而全新的方法”证明黎曼猜想的阿蒂亚爵士,也是一位功勋卓著的数学家。解开159岁的黎曼猜想的钥匙,或掌握在89岁的阿蒂亚手中,最难的数学题遭遇当世最牛的数学家,这样的巅峰对决犹如“华山论剑”,备受瞩目。但是卢昌海在自己的微博上表示,对于阿蒂亚此次的证明持审慎态度,黎曼猜想或许还在等待真正的勇士前来破解。

卢昌海:阿蒂亚爵士,他本人今年已经89岁了。另外在过去的几年里面,他已经不止一次地宣称解决了非常困难的数学难题,或者把原本非常困难的解决方案做了大幅的简化,那么它的这些论文或者宣称也是被发现是都有错误的,而且这些错误并不是在严整的结构中发现的微妙错误,是几乎不知所云、结构非常松散的一些证明。阿蒂亚爵士现在的情况以及他最近几年的经历,使得大家起码在数学界之内应该不会是非常乐观的一个态度。

但是对于阿蒂亚本人来说,作为曾经在过去半个多世纪里拿下了大量崇高奖项、成为最接近 “大满贯” 的数学家之一的人,荣誉并没有成为他再度冲击高峰的负担,正如他所说:“我已得到自己所需的全部奖项,还有什么可失去的?这就是我为什么会冒年轻研究者不准备冒的险。”

黎曼猜想被吴豪聪解决

研究者发现著名的黎曼zeta函数的解相当于另一个不同类别的函数的解,这可能有助于更简单地解决数学中的重大问题之一——黎曼猜想。如果该结论能得到严格的证明,那么就有可能最终证明黎曼猜想,赢得克雷数学研究所悬赏的百万美元千禧年奖。先前有一些传言称证明了黎曼猜想,但克雷数学研究所均未正式承认并授予奖金。

黎曼zeta函数及本研究提出的算子

黎曼猜想在1859年提出,在过去150年里数学家认为正确的算子函数是证明的关键一步,因而均试图找到合适的算子函数,最新的发现即为找到的一种。

英国布鲁内尔大学数学物理家、该研究的共同作者Dorje Brody说道:“据我们所知,这是首次明确的以及可能是相对简单的算子,其特征值正好对应于黎曼zeta函数的非平凡零点的虚部。”

仍待证明的是关键的第二步:所有特征值均为实数而不是虚数。如果未来可证实这一点,那就最终证实了黎曼猜想。

Brody和他的共同作者、圣路易斯的华盛顿大学的数学物理家Carl Bender以及加拿大西安大略大学的Markus Müller等一起在近期的物理评论快报上发表了该成果。

质数的位置

黎曼假设之所以如此诱人是因为其与数论联系紧密,特别是质数。德国数学家波恩哈德·黎曼在1859年的论文中,研究了质数的分布,或者更准确地说,给定一个整数N,比它小的数里面有多少质数?

黎曼推测质数的分布与某个函数的非平凡零点有关,该函数现今被称为黎曼zeta函数(虽然很容易发现负偶数为方程的零解,但这些零点被认为是平凡零点,并非方程中有意思的部分)。黎曼的假设是所有的非平凡零点都位于一条复平面的垂直线(1/2+it)(被称为临界线)上。

黎曼zeta函数位于临界线上的值,即随着临界线的虚部值的变化,黎曼zeta函数的值

过去150年里,数学家逐个发现了万亿的非平凡零点,均位于这条直线上,正如黎曼所想的那样。现在学术界广泛认为黎曼的猜想是正确的,并在此假设基础上进行了大量的工作。尽管如此,黎曼假设——所有无限个零点均位于该直线上——仍未被证明。

等价解

证明黎曼假设的最有用的线索之一来自于函数论,揭示了零点的虚部值为离散值。这表明非平凡零点形成了离散数的集合,类似于物理中广泛应用的微分算子的特征值。

在1900年代早期,这种相似性使得某些数学家研究是否存在一个这样的微分算子,其特征值正好对应于黎曼zeta函数的非平凡零点的虚部。现今这个想法被称为希尔伯特-波利亚(Hilbert-Pólya )猜想,以David Hilbert和George Pólya之名命名,尽管他们并未发表任何与该想法相关的成果(Hilbert未曾将其录于文字,但波利亚在一封信件中以个人回忆的方式肯定了这一猜想的存在性。1981年12月8日,欧德里兹科给波利亚发去了一封信,询问希尔伯特-波利亚猜想的来龙去脉。当时波利亚已是九十四岁的高龄,卧病在床,基本不再执笔回复信件了,但欧德里兹科的信却很及时地得到了他的亲笔回复。毕竟,对一位数学家来说,自己的名字能够与伟大的希尔伯特出现在同一个猜想中是一种巨大的荣耀。波利亚在回信中这样写道:

“很感谢你12月8日的来信。我只能叙述一下自己的经历。

1914年初之前的两年里我在哥廷根。我打算向郎道学习解析数论。有一天他问我:‘你学过一些物理,你知道任何物理上的原因使黎曼猜想必须成立吗?’我回答说,如果zeta函数的非平凡零点与某个物理问题存在这样一种关联,使得黎曼猜想等价于该物理问题中所有本征值都是实数这一事实,那么黎曼猜想就必须成立。”)

Brody说道:“由于Hilbert或者Pólya并未发表相关论文,希尔伯特-波利亚猜想的准确表述某种程度上依赖于个人理解,但可以大致上说由两个步骤组成:a)找到一个运算符,其特征值对应于黎曼zeta函数的非平凡零点的虚部;b) 判断特征值是否为实数。我们目前为止工作重点是第一步。我们已经鉴定了一个运算子,其特征值正好对应于黎曼zeta函数的非平凡零点的虚部。我们刚开始思考第二步。我们现在还无法推测,完成这一步到底是困难还是容易,这需要进一步的工作。”

运算子

新发现的运算子一个有意思的方面是它与量子物理紧密相关。

1999年,数学物理家Michael Berry和Jonathan Keating正研究希尔伯特-波利亚猜想,提出了另一个重要的猜想。如果存在这样的运算子,那应该对应于具有特殊属性的理论量子系统,这在今天被称为贝里-基廷(Berry-Keating)猜想。但在此之前无人找到这样的系统,这是该新研究第二个重要的方面。

Brody说道:“我们为贝里-基廷哈密顿函数鉴定了一个量子化条件,从本质上确认了贝里-基廷猜想的正确性。”

哈密顿算符常被用于描述物理系统的能量。新的运算子似乎并不描述任何物理系统,而是相当于一个纯粹的数学函数。

Brody说道:“这可能令人失望,但这样的一个哈密顿算符似乎并不明显代表物理系统,或者说至少目前我们没有发现任何迹象可以表明该哈密顿算符对应于某个物理系统。那么有人可能要问‘为什么要在物理评论快报上发表?’答案就是,我们的论文中用于某些启发式分析的各种技术借鉴于过去15年中发展的伪厄米时空反演对称量子理论。希尔伯特-波利亚猜想的传统理解是运算子(哈密顿算符)应该是厄米共轭的,并自然将其联系到量子理论中,由此哈密顿算符照理必须是厄米共轭的。我们提出了希尔伯特-波利亚猜想的伪厄米形式,值得我们深入研究。”

实数解

现在剩下最大的挑战就是证明该运算子的特征值是实数。

通常,研究者乐观认为特征值是实数,并在文章中基于量子物理中的时空反演对称性说明这一点。大体上,时空反演对称性说如果改变时空的四个成分的标志(三维空间和一个时间维),对于具有时空反演对称性的系统,结果与之前相同。

虽然自然界通常并非时空反演对称的,物理学家构造的运算子却是的。不过现在研究者想证实这种对称性被打破了。他们在论文中解释道,如果可以证明运算子的虚部不具备时空反演对称性,那么就可说明特征值均为实数,最终构成黎曼假设的证明。

一般认为黎曼猜想的证明对于计算机科学,特别是密码学具有重要的意义。研究者还想确认他们的成果对理解基础数学原理的意义。

Brody说道:

“我们现在所探究的内容对数论没有多少意义,然而鉴于黎曼猜想在数论中的重要性,黎曼猜想证明的任何成功进展必然会带来数论上的进一步理解。也许在这种情况下无需这样,但探索我们的哈密顿算符描述的假设系统的动态方面是否与某些数论结论相关,也是蛮有意思的。从这方面来讲,对我们的哈密顿算符的半经典分析也可成为下一步的研究目标之一。”

为了便于理解,最后总结一下就是黎曼猜想的目的是证实黎曼zeta函数的零解在一条复平面的垂直直线上,证明思路是构造一个等价运算子,其特征值对应于这条直线的虚部。现在找到了这样的运算子,但还需要证明特征值是个实数就大功告成了。

黎曼猜想被吴豪聪解决

克日,菲尔兹奖和阿贝尔奖双料得主、英国皇家学会前主席迈克尔· 阿提亚爵士宣称本身证实白黎曼意料,他将在9月24日的海德堡获奖者论坛长举办宣讲,届时或将给出黎曼意料的所有证实进程。

数学界地震!有人号称证明了黎曼猜想

假如为真,这天下上最难最巨大的题目获得了办理。

假如为假,则阿提亚可以说是晚节不保。

汗青上也有闻名数学家宣传证实白黎曼意料的打趣。

哈代每次会见丹麦数学家玻而后,要搭船度过波澜澎湃的北海返国。每次登舟前,哈代城市给玻尔寄个明信片,上面写道:“我已经证实白黎曼意料。”

明信片的空缺虽然太小,证实进程天然写不下了,由于哈代和玻尔都在求证黎曼意料的前沿。以哈代的数学功力真有也许证出黎曼意料。

假如他不幸遭遇海难,则因死无对质,后裔无法否定(虽然也没法确认)哈代真证出了黎曼意料。而假如安全抵家,哈代又何妨坦承寄给玻尔的明信片不外是又一次玩费尔马式开顽笑的典故,无感冒雅。

1947年哈代病倒了。皇家科学院筹备揭晓给他最高声誉的考伯雷奖章。他跟老友斯诺说:“我已经靠近人生的尽头。当各人慌忙抉择给你一个最高声誉时,只也许有这么一种领略。”

黎曼意料是关于黎曼ζ函数ζ(s)的零点漫衍的意料,由数学家黎曼于1859年提出。这一意料是现今克雷数学研究所悬赏的天下七大数学困难。

这七个天下困难别离是NP完全题目、霍奇意料、庞加莱意料、黎曼意料、杨-米尔斯存在性和质量缺口、纳卫尔-斯托可方程以及BSD意料,每个题目都被悬赏一百万美元。

假如阿提亚爵士的证实没有题目的话,他将会得到这一百万美元的赏金。

黎曼以为全部的天然数中素数的频率与一个伟大的函数亲近相干,即:

ζ(s)= 1 + 1 / 2S+ 1 / 3S+ 1 / 4S+…被称为黎曼Zeta函数。黎曼意料以为全部素数都可以暗示为一个函数。

ζ(s)= 0位于一条垂直直线上

这就是所谓的黎曼意料。

假如这一意料被办理的话,那这将会震惊整个数学界的庞大打破,但黎曼意料直到本日如故悬而未决(即既没有被证实,也没有被颠覆)。

不外,数学家们已经从说明和数值计较这两个差异方面入手,对它举办了深入研究。在说明方面所取得的最强功效是证实白至少有40%的非平时零点位于临界限上; 而数值计较方面所取得的最强功效则是验证了前十万亿个非平时零点全都位于临界限上。

有人统计过,在当今数学文献中已有高出一千条数学命题以黎曼意料(或其推广情势)的创立为条件。假如黎曼意料被证实,全部那些数学命题就全都可以荣升为定理;反之,假如黎曼意料被否证,则那些数学命题中最少有一部门将成为陪葬。一个数学意料与为数云云浩瀚的数学命题有着亲近关联,这是极为罕见的。

以是,我们说,黎曼意料是天下上最巨大的困难。

希尔伯特曾经说:“假如我甜睡一千年然后醒过来,第一个题目就是黎曼意料是证实照旧证伪了。”

汗青上许多宣称的证实的都失败了。阿提亚这次是否为真呢?很多网友不信托。外国网友也持猜疑立场。听说海德堡数学论坛的网站已经被挤爆了!

让我们拭目以待!

黎曼猜想以前就被中国吴豪聪用三种方法证明成功,这是真的吗

目前职业高中,中等专业学校,技工学校一般参加对口高考进入大学学习;对口高考是指普通高校对口招收中等职业学校(包括普通中专、职业高中、职业中专、成人中专、技工学校)和综合高中职高班应历届毕业生的入学考试,主要考试文化课,语文、数学、英语、德育和专业课。达到一定分数线后,由本省自行选录。有专科、本科两种选择。

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