关于黎曼猜想的证明,研究人员又有了新的进展。黎曼在160年前首次提出关于素数分布规律的猜想,它是数学领域里最困难的问题之一。

数学家刚刚解决了一组和Jensen多项式相关的问题,具体论文刊登在5月21日的《美国国家科学院院刊》上。但是它们离猜想本身还有一段距离,甚至从最新的进展中,也看不到完全证明的线索。

黎曼猜想的核心是某个神秘的数学对象,被称之为黎曼ζ函数。它与素数密切相关。黎曼猜测,在复平面上黎曼ζ函数的非平凡零点都位于一条直线上。这个难题是如此重要和困难,以至于克莱数学研究所为最终的证明悬赏百万美元。

Jensen多项式或许是一把钥匙。数学家先前证明,如果与黎曼zeta函数相关的所有Jensen多项式都只有实数根,则黎曼猜想为真。

通过Jensen多项式“旁敲侧击”黎曼猜想已经成了一种经典策略。这种思想已有90多年的历史,且之前证明,一小部分Jensen多项式确实只有实根。但这一方向进展缓慢,证明工作长期停滞不前。

现在,数学家Ken Ono和同事证明,这些多项式中有许多确实具有实根,满足证明黎曼猜想所需要的大部分条件。

“任何与黎曼猜想相关的进展都令人着迷。”圣保罗州立大学的数学家Dimitar Dimitrov说。Dimitrov一度认为“任何人都不可能在这个方向上取得任何进展,但幸好他们做到了。”

很难说是否能够沿用着他们的思路最终解决掉百年难题。“我非常不愿意预测,”宾夕法尼亚州立大学的数学家George Andrews说,他本人并没有参与这项研究。过去也取得过很多进展,但每一次继续向前时都会遇到难以逾越的障碍。然而,参考费马的最后定理,“说不定什么时候就突然得到了历史性的突破。”

最新的结果支持数学家们的普遍观念:黎曼是正确的。“我们所获不菲,提供了新的证据,暗示黎曼猜想应该为真。”亚特兰大埃默里大学的Ono说。

如果黎曼猜想最终被证明,那么它不仅会点亮素数的版图,而且可以立即证实许多数学结论。

除了黎曼猜想之外,新结果还揭示了所谓分划函数的一些细节,分划函数分析了数字组合的方式。如,整数4可以通过5种不同的方式表示:3 + 1,2 + 2,2 + 1 + 1,1 + 1 + 1 + 1,或者4。

结果给出了函数单调性的细节。“它也是长期悬而未决的问题。”Andrews补充说,不过这只是安慰奖,真正的大奖还是黎曼猜想——不得不继续等待。

本文译自 sciencealert,由 majer 编辑发布。

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