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杜伟、陈萍机器之心报道

111页,张益唐攻克朗道-西格尔零点猜想论文公布,8号B站直播开讲

论文是放出了,怎奈看不懂啊!!!

终于!数学家张益唐攻克朗道 - 西格尔(Landau-Siegel)零点猜想的预览版论文放出了。

11 月 5 日,张益唐为山东大学数学学院等机构进行了学术报告。这篇长达 111 页、18 个章节的论文也开始在网上传播,我们终于见到了它的庐山真面目。

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论文地址:https://drive.google.com/file/d/1vTLoh_Cpw6Zr436rD7FnjzND6ngY2VG8/view

张益唐在致谢中表示,「本证明的基本思路是在他 2014 年访问普林斯顿高等研究院期间初步形成的。他非常感谢普林斯顿高等研究院为自己提供了良好的学术条件,并感谢该院教授 Peter Sarnak 的鼓励。」

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10 月中旬,在北京大学大纽约地区校友会主办的张益唐线上交流座谈上,张益唐确认自己「在本质上已经解决了 Landau-Siegel 零点问题,不过是以一种弱一点的形式。」

他还认为,Landau-Siegel 零点猜想的解决比孪生素数猜想的意义更大。这就有点像黎曼猜想,它一解决,一百个猜想就变成定理了。

另外,据澎湃新闻向北京国际数学研究中心主任、北京大学数学英才班委员会主任田刚院士证实,论文已经提交至预印本网站 arXiv,预计下周一将正式上线。

论文还要经过同行评审,如果通过,势必将成为数学史上的一大里程碑式突破。

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11 月 8 日,张益唐还将为北京大学数学科学学院、北京国际数学研究中心进行「关于郎道 - 西格尔零点猜想」学术报告,并通过 B 站等平台线上直播。

直播地址:https://live.bilibili.com/25879004

论文介绍

郎道 - 西格尔零点猜想是黎曼猜想的某种弱形式,核心要回答的问题即「是否存在一个叫做朗道 - 西格尔零点的东西?」

这里先介绍一下黎曼猜想,该猜想是数学家黎曼于 1859 年提出,是关于黎曼ζ函数ζ(s) 的零点分布的猜想,它是数学中一个重要而又著名的未解决的问题,有猜想界皇冠之称。德国数学家戴维 · 希尔伯特在第二届国际数学家大会上提出的 20 世纪数学家应当努力解决的 23 个数学问题,其中便包括黎曼猜想。现今克雷数学研究所悬赏的世界七大数学难题中也包括黎曼猜想。

多少年来,它吸引了许多出色的数学家为之绞尽脑汁,但都没有成功。

关于该猜想,黎曼发现,素数分布的规律就隐藏在某个函数的零点分布中。这个函数就是黎曼 ζ 函数:

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黎曼将该函数解析延拓至整个复平面,并指出:黎曼ζ函数的非平凡零点(是指 s 不为 - 2、-4、-6‧‧‧ 等点的值,这些都是平凡零点)的实数部分都是 1/2。也就是说,这些非平凡零点都分布在复平面的 Re(z)=1/2 的直线上。

要证伪黎曼猜想,只需要找到一个不在 Re(z)=1/2 这条直线上的非平凡零点即可,只不过目前还没有发现这样的零点。

黎曼猜想及推广形式的成立是现有很多数学命题的前提。如果黎曼猜想及其推广形式被证明,这些数学命题都将变为数学定理;反之,一旦黎曼猜想被证伪,将有 1000 多个数学命题成为黎曼猜想的「陪葬品」。

我们回到这篇论文。论文摘要中是这样介绍的:设χ是模(modulus)D 的一个实本数。则存在证明:

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这里隐含的常数是绝对的并且可以有效地计算。

在证明中,L(1, χ) 的下界首先与 Dirichlet L 函数族的零点在一定区域内的分布有关,并得到了关于连续零点间间隙的一些结果。然后,通过对大筛型的某一离散均值的求值,得到 L(1, χ) 过小时的矛盾。

张益唐主要贡献如下:根据知乎网友的总结,首先是 L 函数在 1 点处的下界估计。

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相应的有关于实轴上非零区域的直接推论:

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下面是论文的 Introduction 部分。设χ是模 D 的一个实本数(real primitive character)。朗道 - 西格尔零点猜想是讨论 L 函数(Dirichlet L-function L(s, χ) )在以下区域是否存在零点:

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其中 c_0 > 0 是一个绝对常数。这样的零点被称为朗道 - 西格尔零点。确定 Dirichlet L 函数的零点自由区域的典型方法由于内在原因无法消除朗道 - 西格尔零点。

著名的西格尔定理断言,对于任何ε > 0,存在一个正数 C_1(ε) 使:

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这意味着,对于任意的ε > 0,存在一个正数 C_2(ε) 使:

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然而,西格尔的证明过程本质上涉及到某些假设,这使得西格尔定理的结果完全无效。众所周知,朗道 - 西格尔零点的不存在意味着有以下关于下界估计的推论:

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在χ(−1)=−1 的情况下,Goldfeld 和 Gross、Zagier 证明了这一点:

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对于任意ε > 0,其中隐含的常数是可以有效计算的。

以上就是论文的开始部分。感兴趣的小伙伴可以查阅原论文以获得更多内容。

网友:完全看不懂,怎么评价

张益唐攻克 Landau-Siegel 零点猜想的相关论文发布后,便登上了知乎热榜。不明觉厉的网友纷纷表示了对张益唐大佬的「膜拜」。

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有人表示,「把推导公式放在面前都看不懂。」

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而关于解决 Landau-Siegel 零点猜想有哪些具体意义,更多的外行网友只能期待未来解析数论专家的介绍了。

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同时,更多的网友对张益唐年近 70 仍潜心数学研究表示由衷地钦佩!


参考链接:

https://www.zhihu.com/question/564799818

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_20609386

理论朗道 - 西格尔零点猜想张益唐
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