這個(gè)猜想就是大名鼎鼎的——黎曼猜想!
如果你沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)這個(gè)猜想,就由我慢慢道來(lái)!
或許你聽(tīng)過(guò)著名的哥德巴赫猜想,或許你也聽(tīng)過(guò),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(shuō)的是未來(lái)人類(lèi)能和火星人交流,火星上那個(gè)長(zhǎng)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(guò)費(fèi)馬猜想還是在1995年被美國(guó)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?lèi)攻克,但黎曼猜想比費(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(guó)家的著名數(shù)學(xué)家陳景潤(rùn)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(wú)期。
而我今天要說(shuō)的黎曼猜想,在數(shù)學(xué)中的地位,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了哥猜和費(fèi)猜。哥猜和費(fèi)猜之所以著名,是因?yàn)槠浜?jiǎn)單到小學(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(guó)數(shù)學(xué)家——黎曼
哥猜和黎曼猜想比起來(lái),無(wú)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(wèn)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(kāi)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(chēng)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(kāi),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(lái)看黎曼猜想到底長(zhǎng)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(chēng)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(shuō),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(wèn),那是因?yàn)槟銖?fù)變函數(shù)沒(méi)學(xué)好呢。
黎曼函數(shù)零點(diǎn)射映圖
上世紀(jì)的1900年,德國(guó)大數(shù)學(xué)家希爾伯特,在巴黎第二屆國(guó)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(guó)克雷數(shù)學(xué)研究所的科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)選定了七個(gè)“千年大獎(jiǎng)問(wèn)題”,給每個(gè)問(wèn)題的解決者,提供了100萬(wàn)美元的獎(jiǎng)勵(lì)條件,黎曼猜想就是其中一個(gè)(其中沒(méi)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(zhǎng)了,這里我準(zhǔn)備用五個(gè)篇幅來(lái)為大家講清楚,內(nèi)容由簡(jiǎn)入深,以滿(mǎn)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(kāi)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(kāi)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(guò)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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