這個(gè)猜想就是大名鼎鼎的——黎曼猜想! 如果你沒聽說過這個(gè)猜想,就由我慢慢道來! 或許你聽過著名的哥德巴赫猜想,或許你也聽過,難度性奇高的費(fèi)馬猜想,但黎曼猜想才是數(shù)學(xué)領(lǐng)域最為傳奇的難題! 在20世紀(jì)有個(gè)關(guān)于費(fèi)馬猜想的著名故事:說的是未來人類能和火星人交流,火星上那個(gè)長得像蘑菇頭的家伙,厲害到能心算高次偏微分方程,但當(dāng)它看到費(fèi)馬猜想就崩潰了! 不過費(fèi)馬猜想還是在1995年被美國數(shù)學(xué)家懷爾斯解決,至此歷經(jīng)358年的費(fèi)馬猜想,還是被我們?nèi)祟惞タ耍杪孪氡荣M(fèi)馬猜想的難度更高。 而哥德巴赫猜想應(yīng)該是最令人熟知的了,歷經(jīng)300多年依舊不倒,最佳成果正是我們國家的著名數(shù)學(xué)家陳景潤得到的“1+2”(不懂的讀者朋友,可能要去自行了解了),但距離完全證明哥猜還是遙遙無期。 而我今天要說的黎曼猜想,在數(shù)學(xué)中的地位,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了哥猜和費(fèi)猜。哥猜和費(fèi)猜之所以著名,是因?yàn)槠浜唵蔚叫W(xué)生都能理解的描述,才得以向大眾宣傳,而黎曼猜想,需要具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)才行理解。 德國數(shù)學(xué)家——黎曼 哥猜和黎曼猜想比起來,無論難度還是意義都是不值得一提的,甚至黎曼猜想“有可能”都把哥猜包涵在內(nèi),因?yàn)槔杪孪胙芯康氖撬財(cái)?shù)分布的問題,解決黎曼猜想,意味著我們利用它能得到一個(gè)素?cái)?shù)公式(黎曼確實(shí)得到了這么一個(gè)公式),一旦黎曼猜想打開素?cái)?shù)公式的秘密,那么,哥猜就能順帶被解決。 那時(shí),我們現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)幾乎所有的安全加密方式將不在安全,因?yàn)槲覀冎饕姆菍?duì)稱加密包括RSA密鑰加密等等,都是基于大數(shù)的分解,一旦素?cái)?shù)公式被解開,那么分解大數(shù)既是瞬間的事,這正是黎曼猜想研究的內(nèi)容! 就讓我們來看黎曼猜想到底長什么樣吧! 我們首先定義一個(gè)函數(shù)叫黎曼函數(shù): ζ(s)= 1 + 1 / 2^s+ 1 / 3^s+ 1 / 4^s+…… 黎曼函數(shù) 也稱為黎曼Zeta函數(shù)(因?yàn)榻欣杪瘮?shù)的不止這一個(gè)); 黎曼猜想:黎曼函數(shù)所有非平凡零點(diǎn)的實(shí)部都是1/2。 換句話說,就是方程: ζ(s)= 1 + 1 / 2^s+ 1 / 3^s+ 1 / 4^s+……=0 的所有非平凡解都在直線x=1/2上。 怎么樣!看了是不是一臉懵逼呢,如果你有疑問,那是因?yàn)槟銖?fù)變函數(shù)沒學(xué)好呢。 黎曼函數(shù)零點(diǎn)射映圖 上世紀(jì)的1900年,德國大數(shù)學(xué)家希爾伯特,在巴黎第二屆國際數(shù)學(xué)家大會(huì)上提出了著名的二十三個(gè)數(shù)學(xué)難題,為數(shù)學(xué)的發(fā)展指明方向,歷經(jīng)100多年后,大部分已經(jīng)被解決,而黎曼猜想就是少數(shù)幾個(gè)未被攻克的猜想。 于是進(jìn)入了二十一世紀(jì),2000年美國克雷數(shù)學(xué)研究所的科學(xué)顧問委員會(huì)選定了七個(gè)“千年大獎(jiǎng)問題”,給每個(gè)問題的解決者,提供了100萬美元的獎(jiǎng)勵(lì)條件,黎曼猜想就是其中一個(gè)(其中沒有大家熟知的哥猜)。 關(guān)于黎曼猜想的故事和內(nèi)容實(shí)在是太長了,這里我準(zhǔn)備用五個(gè)篇幅來為大家講清楚,內(nèi)容由簡入深,以滿足各位讀者朋友的好奇心! 這是第一篇《課外篇》,在下一篇中,我將會(huì)繼續(xù)講解黎曼函數(shù)的歷史,其中數(shù)學(xué)家歐拉是第一位得到重要結(jié)果的人;第三篇我們才會(huì)開始講解黎曼函數(shù)的定義,以幫助大家理解黎曼函數(shù);第四第五篇將會(huì)更深入地講解黎曼函數(shù),讓大家明白“為何黎曼猜想是解開素?cái)?shù)分布的鑰匙”。 當(dāng)然也少不了有趣的歷史故事,如果你想對(duì)黎曼函猜想有個(gè)徹底了解,可以按篇幅順序閱讀,如果只對(duì)部分內(nèi)容感興趣,那么單獨(dú)閱讀某篇也不會(huì)有影響,不過越到后面的文章,越需要一定的數(shù)學(xué)功底。 好啦!該篇內(nèi)容就介紹到這里,后續(xù)的內(nèi)容,我們將會(huì)在完善后發(fā)布,有興趣的讀者朋友們,可以點(diǎn)擊關(guān)注我們,也給我們留言。 |
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