2018年秋天,当菲尔兹奖、阿贝尔奖得主、89岁高龄的迈克尔 · 阿蒂亚(Michael Atiyah)爵士站在海德堡获奖者论坛的讲台,用45分钟、一页PPT展示了自己对黎曼猜想的证明时,众人沸腾。

这是阿蒂亚爵士的最后一次公开数学报告,报告结束后三个月,阿蒂亚爵士与世长辞。
拥有有160多年历史的黎曼猜想,是数学王冠上的明珠,让无数人为之辗转。试图证明这一猜想的人很多,但被公认的方法至今还没出现。阿蒂亚爵士在演讲之后也公布了自己证明黎曼猜想的预印本,仍未被众人认可。近日,一份关于黎曼猜想证明的预印本论文,在数学社区引发了热议。10月31日,兰斯大学的Andre Unterberger在arXiv上传论文《A pseudodifferential proof of the Riemann hypothesis》。
论文地址:https://arxiv.org/pdf/2111.02792.pdf
作者 1971 年在巴黎狄德罗大学获得博士学位,研究方向为偏微分方程。他的导师是法国数学家、1950 年菲尔兹奖得主 Laurent Schwartz。2002 年,Andre Unterberger 获得西班牙 Ferran Sunyer i Balaguer 奖。此前,他也曾发表过关于拉马努金猜想、庞加莱猜想等数学命题的证明,并出版了多本著作。
这篇论文的参考来源也是Andre Unterberger自己在2018年出版的一本关于数论的书籍《Pseudodifferential methods in number theory》。书籍介绍中就提到了「探索一种证明黎曼猜想的新方法」。
黎曼猜想是数学家黎曼在1859年向柏林科学院提交的一篇8页短论文中提出的,这篇论文讨论了素数分布的问题。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:
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(即下图中的虚线)。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」。在这篇论文中,Andre Unterberger对黎曼猜想涉及到的厄米特形式(hermitian form)的分析和算术部分进行了详尽的比较,从而证明了该猜想。
其中,
,
,r=1,2,...。
被称作 Eisenstein 分布,在某些情况下,与分布
相关联的线性算子
将 S(R)转变为 S’(R)该研究利用欧拉算子
更具体地说是重新扩展了运算符的集合
,即Unterberger在2018年的一项研究 [1] 中,当β>2 且ε>0 时,对于在[0,β] 中的每个
R.H. 已经被证明等价于:如果Q无平方,且函数
在 [0, β] 中被支持,则N=RQ是一个可被所有小于βQ的素数整除的无平方整数,可得到以下方程:现在,右侧的厄米特形式适用于代数算术版本。实际上,将 half-line支持的
中的函数传递到以下方程定义的线性情况下
上的函数:与 [1] 中已获得的证明结果相比,新研究在于充分利用了这种代数结构和测试函数w的支持假设。作者通过进一步的条件
来利用一切可能性约束R,然后主厄米特形式(1.7) 本质上等于Q^2乘以「简化」形式
。如果假设w在 [0, β] 中得到支持,对于某些 β,则可以使用主厄米特的简单无条件估计形式,也就能够对简化形式实现非常好的估计。为了从中推导出黎曼猜想,剩下要做的是为简化形式提供一个类似于(1.5)的标准。对于André Unterberger这篇证明黎曼猜想的论文,有知乎用户吐槽称,「有点像mathgen(一种数学论文生成器)自动生成的。」
不过,更多的网友还是给予了肯定与期待。有位匿名用户认为,「作者毕竟是法国数学家& 1950年菲尔兹奖得主Laurent Schwartz的博士生,法国数学家 & 1966年菲尔兹奖得主 Alexander Grothendieck 的同门师弟,年逾80,总归非民科能碰瓷的吧。」这位匿名用户的观点也得到了其他人的附议。「至少看上去有可能是对的,比某精细结构常数要靠谱得多。仍有很大可能存在缺陷,还是期待同行评议的结果。」有用户这样表示。总之,对于这篇「不明觉厉」的文章,挂在了arXiv数论板块(Number Theory)也在一定程度上说明了作者并非胡说臆测。如果有读者大神研究这一证明,欢迎留言告诉我们结果。参考链接:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/45249464
https://www.jiqizhixin.com/articles/2019-01-12
https://www.genealogy.math.ndsu.nodak.edu/id.php?id=75970IEEE Spectrum
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