黎曼猜想
黎曼假说是一个数学问题(猜想)。很多人认为,找到假设的证明是纯数学中最难和最重要的未解决的问题之一。纯粹数学是一种关于思考数学的数学类型。这与试图将数学应用于现实世界是不同的。黎曼假说的答案是 "是 "或 "不是"。
这个猜想是以一个叫Bernhard Riemann的人命名的。他生活在19世纪。黎曼假设提出了一个关于一个叫做黎曼Zeta函数的特殊事物的问题。
如果问题的答案是 "是",这将意味着数学家可以了解更多关于素数的知识。具体来说,这将有助于他们知道如何找到素数。黎曼假说非常重要,而且很难证明,因此克莱数学研究所向第一个证明它的人提供了100万美元。
Riemann zeta函数,在复平面内。数字的实部Re ( s ) {displaystyle\operatorname {Re}(s)}的水平方向,虚部Im ( s ) {displaystyle\operatorname {Im}垂直方向。(s)}垂直绘制。白点表示零点,其中Re ( s ) = {12\displaystyle\operatorname {Re }(s)={tfrac {1}{2}}} 。点击以获得全貌。
什么是黎曼假说?
什么是黎曼Zeta函数?
黎曼Zeta函数是一种函数。函数是数学中像方程一样的东西。函数接收数字并给你其他数字的反馈。这就像你问一个问题时如何得到一个答案。你输入的数字被称为 "输入"。你得到的数字被称为 "值"。你向黎曼Zeta函数的每一个输入都会给你一个特殊的值。每一次输入,你大多会得到一个不同的值。但每次输入都会给你相同的值。你输入的数据和你从黎曼-泽塔函数中得到的值都是特殊的数字,称为复数。一个复数是一个有两部分的数字。
什么是非三阶根?
有时,当你把一个输入放到黎曼Zeta函数中时,你会得到数字0的回报。当这种情况发生时,你称该输入为黎曼Zeta函数的根。当输入的数字为零时,你就称它为 "根"。很多根都被发现了。但有些根比其他根更容易找到。我们称这些根为 "琐碎的 "或 "非琐碎的"。如果一个根很容易找到,我们称它为 "琐碎"。但如果一个根很难找到,我们就称它为 "非三根"。琐碎的根是被称为 "负偶数 "的数字。我们之所以认为它们很容易,是因为它们很容易找到。有一些整齐的规则说明什么是琐碎的根。我们知道什么是微不足道的根,是因为伯恩哈德-黎曼给出了一个方程。这个方程被称为 "黎曼的函数方程"。
我们如何找到非三段式的根?
非琐碎的根更难找到。它们比琐碎的根更难找到。它们没有同样整齐的规则来说明它们是什么。尽管它们很难找到,但很多非三段论的根已经被发现。请记住,黎曼Zeta函数的值是一种叫做复数的数字。并记住复数有两个部分。其中一个部分被称为 "实数部分"。我们注意到关于非三阶根的实部的一个有趣的事情。我们发现的所有非三阶根的实部都是同一个数字。这个数字是1/2,也就是一个分数。这就把我们带到了黎曼的大问题,也就是关于实数部分有多大的问题。这个问题就是黎曼假设。问题是 "所有非三根的实部都是1/2吗?"。我们仍在试图找出答案是 "是 "还是 "不是"。
到目前为止,我们知道什么?
我们还不知道这个问题的答案。但我们确实知道一些好的事实。这些事实可能有助于我们。有一种方法,我们可以找到关于非三阶根的实部的事实。这就是用黎曼的特殊方程(黎曼的函数方程)。黎曼函数方程告诉我们关于实部的大小。它说,所有非三阶零点的实部都接近1/2。它说实部可以有多小,也可以有多大。但它并没有说它们到底是什么。具体来说,它说实部必须大于0,但它们必须小于1。但我们仍然不知道是否可能存在一个实部非常接近1/2的非琐碎根。也许有,只是我们还没有找到。实部大于0但小于1的复数组被称为 "临界带"。
图片中的黎曼假说
本页右上角的图片显示了黎曼Zeta函数。非微分根用白点表示。它们看起来就像在图片的正中间排成了一条线。它们不会太偏向左边,也不会太偏向右边。真正的部分是你从左到右有多远。在图片的中间意味着他们有一个1/2的真实部分。所以图片中所有非三根的实部都是1/2。但是我们的图片并没有显示所有的东西,因为黎曼Zeta函数太大,无法显示。那么,图片上方和下方的非三阶根呢?它们也会在中间吗?如果它们打破了在中间的模式呢?它们可能略微偏向左边或右边。黎曼假设问的是每一个非三根(白点)是否都在中间的直线上。如果答案是否定的,我们就说 "假说是错误的"。这就意味着有一些白点不在所给的线上。
问题和答案
问:什么是黎曼假说?答:黎曼假设是一个数学问题(猜想),它提出了一个关于一个叫黎曼Zeta函数的特殊事物的问题。
问:黎曼假设与什么类型的数学有关?
答:黎曼假设与纯数学有关,纯数学是一种关于思考数学的数学,而不是试图把它放到现实世界中。
问:Bernhard Riemann是谁?
答:伯恩哈德-黎曼是一个生活在19世纪的人,他的名字被赋予了这个猜想。
问:如果有人能证明黎曼假设,会有什么结果?
答:如果有人能证明黎曼假设,数学家就能更多地了解质数以及如何找到质数。
问:有人为证明这个猜想提供了多少钱?
答:克莱数学研究所已经为证明这个猜想提供了100万美元。
问:这个猜想只有一个答案吗?
答:是的,这个猜想只有两个可能的答案--"是 "或 "不是"。