困擾數學界159年的黎曼猜想被證明 會有什麼意義

2020-12-05 中國網新聞中心

黎曼猜想困擾數學界159年

1859年,德國數學家黎曼發表了《論小於已知數的素數個數》論文。在文章中,黎曼定義了一個函數:黎曼ζ(zeta)函數,並推測,ζ函數會在某些點上取值為零,在這些點中,有些被稱作是非平凡零點,這些非平凡零點都分布在一條特殊的直線上,這條直線通過實軸上的點(1/2,0)並和虛軸平行,非平凡零點的實數部分(實部)都是1/2。

這個推測也被稱為黎曼猜想,即一種假說。提出一個假說似乎容易,但證明它卻要花費極大的力氣,這個假說困擾了數學界整整159年。

現在,被譽為本世紀最偉大數學家之一、也是菲爾茲獎和阿貝爾獎獲得者的英國數學家麥可·阿蒂亞在預印本網站arxiv上公開了他證明黎曼假設(猜想)的預印本,並將在24日的海德堡桂冠論壇上以45分鐘的演講形式展示他的成果。

阿蒂亞能證明黎曼猜想嗎?誰能證明阿蒂亞的證明是正確的?這些問題其實都是數學界的專業問題,需要專業人員來回答。但是,既往的事實和現今的情況都註定了,迄今黎曼猜想還是一個公說公有理、婆說婆有理的無解問題。

100多年來,有不少數學家提出,他們證明了黎曼猜想,但是,也總是有人指出了其中的錯誤。2008年7月2日,美國楊百翰大學的數學家XIAN-JIN LI也是在預印本網站arxiv上發表一篇論文,宣稱證明了黎曼猜想。

但是,法國數學家阿蘭·科納和澳大利亞數學家陶哲軒(均為菲爾茲獎得主),分別在Li證明的第29和20頁發現了錯誤。

然而,也正如哥德巴赫猜想的證明歷程一樣,也有一些證明正在一步步走向問題的核心,並為最終證明黎曼猜想鋪墊階梯。

黎曼猜想認為所有素數都可以表示為一個函數,ζ(s)=0位於一條垂直直線上,ζ函數所有非平凡零點的直線也被稱為臨界線。但要證明這一點卻困難重重,不過1個多世紀以來,也不乏重大發現。

例如,1974年美國數學家列文森證明,至少有34%的非平凡零點位於臨界線上。這是一個比較顯著的成果。而且,現在研究人員從分析和數值計算兩方面著手,已經證明至少有40%的非平凡零點位於臨界線上。但這也離證明黎曼猜想差得太遠。

假如黎曼猜想被證明,網際網路安全或受衝擊

現在阿蒂亞宣布能證明黎曼猜想,就必然有其獨到的見解和發現,是與非當然要留給專業人員來解讀和判斷。能否證明黎曼猜想固然非常重要,而且可能還會一直爭論不休。但或許更重要的是,人們在證明黎曼猜想歷程中的探索,以及這種探索的意義,無論最終能證明與否,都將顯示不朽的價值。

具體到黎曼猜想,數學家的解釋是,黎曼猜想與數論中的素數分布問題有密切關係,早期在證明黎曼猜想的過程中也證明了有關素數分布的一個重要命題——素數定理。素數定理在被證明之前,本身也是一個有著100多年歷史的重要猜想。

更重要的是,黎曼猜想與其他數學命題之間有著千絲萬縷的聯繫。迄今,已經有1000條以上的數學命題是建立在黎曼猜想基礎之上,如果黎曼猜想被證明,則1000多條數學命題可以升級為定理,就像最基本的勾股定理一樣;反之,如果黎曼猜想未被證明或證偽,那1000多條數學命題也可能全部是虛假。

證明黎曼猜想對其他學科具有重要的實用意義,如計算機和網絡、物理學,甚至生物神經網絡和人工智慧。現在,最現實的意義是,如果黎曼猜想被證明,網際網路和金融世界的安全,要麼遭到毀滅,要麼升級和找到更為安全的密鑰。

黎曼在1859年提出黎曼猜想就是想解決素數之秘。現在,人們還沒有發現素數的規律,因此素數被廣泛應用在密碼學上,以它作密鑰,如果想破解,必須要進行大量運算,即使用最快的電子計算機,也會因求素數的過程時間太長而失去破解的意義。

現在,各大銀行、金融機構、計算機公司,甚至軍事機構、國家安全部門、保密機構、政府檔案等都採用RSA公鑰加密算法,這是基於一個簡單的素數事實,將兩個大質數相乘十分容易,但想要對其乘積進行因式分解卻極其困難,因此可以將乘積公開作為加密密鑰。

那麼,黎曼猜想得到證實,基於大素數分解的非對稱加密算法是否會走到盡頭呢,公鑰加密是否還能保密,從而影響金融、網絡和國家安全呢?

不幸的是,還是兩種相對的觀點,一種認為公鑰加密不會受到影響,即便受到影響,也會從黎曼猜想的證明找到新的安全保密方法;另一種則認為公鑰加密將會被淘汰,資訊時代也將步入洩密的不安全時代。

顯然,向其他學科滲透和應用於多學科,就是黎曼猜想的最大的現實意義。

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    黎曼猜想困擾數學界159年1859年,德國數學家黎曼發表了《論小於已知數的素數個數》論文。在文章中,黎曼定義了一個函數:黎曼ζ(zeta)函數,並推測,ζ函數會在某些點上取值為零,在這些點中,有些被稱作是非平凡零點,這些非平凡零點都分布在一條特殊的直線上,這條直線通過實軸上的點(1/2,0)並和虛軸平行,非平凡零點的實數部分(實部)都是1/2。
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    黎曼猜想是什麼?1859年,德國數學家黎曼發表了《論小於已知數的素數個數》論文,並認為所有素數都可以表示為一個函數,ζ(s)=0位於一條垂直直線上,ζ函數所有非平凡零點的直線也被稱為臨界線。這個推測也被稱為黎曼猜想,困擾了整個數學界整整159年。
  • 如果黎曼猜想被證明將會有何意義
    科普之家    人們在證明黎曼猜想歷程中的探索,以及這種探索的意義,無論最終能否證明,都將顯示不朽的價值。  黎曼猜想困擾數學界159年  1859年,德國數學家黎曼發表了《論小於已知數的素數個數》論文。
  • 等了159年,Atiyah今天宣布他證實了黎曼猜想
    剛剛,在德國召開的海德堡獲獎者論壇演講上,菲爾茲和阿貝爾獎雙料得主麥可·阿蒂亞爵士在45分鐘中的演講中,用40分鐘介紹了黎曼猜想,僅用五分鐘,憑藉1張ppt,從量子力學中的概念出發,給出了他對159年裡懸而未決的黎曼猜想的證明。對此,眾說紛紜,數學界也尚未有進一步的評論給出。
  • 數學界傳出重大消息,黎曼猜想或將被證明,最重要的難題被攻破?
    提起數學,相信大家們都有不小的感慨。這門學科從幼兒園就伴隨著我們,並且數學的運用非常廣泛。可謂是必須的知識之一。要說數學中最難的問題是什麼?相信大家會有不同的答案,對於大傢伙,感覺不會的就是難的,要說最難的數學難題,莫過於數學猜想了。
  • 被證明的黎曼猜想跟區塊鏈加密算法有什麼關係?
    黎曼猜想在數學界的地位不容置喙。1859年,其由數學家黎曼提出,是當今數學界最重要、最期待解決的數學難題,至今已困擾人類一個半世紀。截至目前,數學論文中的研究,其中很多數學命題都是以黎曼猜想及推廣形式的成立作為前提。如果黎曼猜想被證實或證明,這些數學命題將榮升為數學定理;而如果一旦被證偽,則代表將有千餘個數學命題不被成立。
  • 159年!這個被譽為「千禧年七大難題」的猜想解開了?
    黎曼猜想——一個來自159年前的數學「腦洞」。 提到「黎曼猜想」,不得不提的還有Zeta函數。
  • 100萬美元獎金、159年難題 「黎曼猜想」或將揭開謎底
    「黎曼猜想」的證明到底有何重要性?為什麼最接近證明黎曼猜想的人是阿蒂亞爵士?「最難賺到100萬美元的方式」,這是世界範圍內的數學家們對證明「黎曼猜想」的戲稱,100萬美元則是美國克雷數學研究所在2000年為解出問題者開出的獎金價碼。
  • 89歲的Atiyah和159歲的黎曼猜想
    9月24日黎曼猜想謎底的揭開,89歲高齡的Atiyan能否開創數學界的奇蹟?在數學史上很少有重要的數學工作是由老人完成的。(關於黎曼猜想的詳細內容,請看據說黎曼猜想被證明了)159歲的黎曼猜想看起來還很年輕,如果Atiyah能夠揭開黎曼猜想的謎底,把黎曼猜想變成黎曼定理,或者證明黎曼猜想是一個不真的命題,那麼這個工作所費的時間,比起費馬猜想得到證明時所花費的300多年的時間而言,少了很多。
  • 數學界將出大事!159 年沒有得到解決的黎曼猜想,24 日或將被證明
    IT之家9月20日消息 近日,菲爾茲獎和阿貝爾獎雙料得主、英國皇家學會前主席麥可· 阿提亞爵士宣稱自己證明了黎曼猜想,他將在9月24日的海德堡獲獎者論壇上進行宣講,屆時或將給出黎曼猜想的全部證明過程。黎曼猜想的內容無法用完全初等的數學來描述。
  • 100萬美元獎金、159年難題,「黎曼猜想」今天或將揭開謎底
    盧昌海解釋,由於素數分布是數論中的重要課題,數論又是被德國數學家高斯稱為「數學的皇后」的重要領域,這在一定程度上奠定了黎曼猜想的重要性:盧昌海:現在數學界有超過一千條數學命題,它是以黎曼猜想的成立為前提的,也就是說它的表述都是「假如一旦猜想或者他的某種廣義形式成立,那麼我們可以有這樣一個結果」。
  • 年近90的數學家要證明「黎曼猜想」?一起來圍觀!
    喜愛數學、對數學稍有研究的人大概都繞不過「黎曼猜想」這座大山。黎曼猜想由德國數學家波恩哈德·黎曼於1859年提出,很多深入且重要的數學和物理結果都能在它成立的大前提下得到證明。阿提亞1966年獲「數學界的諾貝爾獎」——菲爾茲獎,2004年獲數學界另一大獎阿貝爾獎,這兩個獎項被認為是數學家的最高榮譽。此外,阿提亞還曾擔任倫敦數學學會、英國皇家學會和愛丁堡皇家學會的會長。
  • 159年沒被解決的黎曼猜想「被證明」了?它究竟說了啥?
    虎嗅註:近日,菲爾茲獎和阿貝爾獎雙料得主阿蒂亞爵士聲明證明了久負盛名的黎曼猜想,引起了廣泛關注。阿蒂亞爵士的證明是否靠譜還有待數學界的確定,但是作為數學界最重要的猜想,黎曼猜想到底說了什麼?又對世界有怎樣的意義?
  • 難以證明又無法推翻的黎曼猜想被證明了嗎?
    難以證明又無法推翻的黎曼猜想被證明了嗎? 李倩 發表於 2018-09-25 09:47:07 困擾人類 159 年的最重要數學猜想被證明了?
  • 數學界地震!有人號稱證明了黎曼猜想
    歷史上也有著名數學家宣傳證明了黎曼猜想的玩笑。哈代每次訪問丹麥數學家玻爾後,要乘船渡過波濤洶湧的北海回國。每次登舟前,哈代都會給玻爾寄個明信片,上面寫道:「我已經證明了黎曼猜想。」明信片的空白當然太小,證明過程自然寫不下了,因為哈代和玻爾都在求證黎曼猜想的前沿。以哈代的數學功力真有可能證出黎曼猜想。
  • 一場天才的證明遊戲:「黎曼猜想」被證明了嗎
    數學中「下金蛋的母雞」2000年,美國克萊數學研究所將黎曼猜想列為千禧年七大數學難題之一,成功解決其中任何一個難題都將獲得100萬美元獎金。但解決黎曼猜想的意義,顯然不僅僅是將獎金攬入懷中。1966年阿蒂亞榮獲菲爾茲獎,2004年他與辛格共同摘得阿貝爾獎。但記者採訪了解到,阿蒂亞高調宣稱證明黎曼猜想,數學界不少人在事先就持半信半疑的態度,認為其可能性不太大。究其原因,一方面,黎曼猜想確實艱深,此前就有不少人宣稱證明這一猜想,後來又被推翻;另一方面,年近九旬的阿蒂亞這幾年戰績並不理想。
  • 黎曼猜想被證明了嗎?
    將會做一場關於 「證明黎曼猜想」 的報告。消息傳出,數學物理計算機各路豪傑,紛紛炸了鍋。困擾人類 159 年的最重要數學猜想真的要被證明了?震撼!AI WORLD 2018世界人工智慧峰會開場視頻困擾人類 159 年的最重要數學猜想被證明了?
  • 黎曼猜想的重要意義
    在數學界,有很多非常重要的數學難題至今沒有被攻克和證明,黎曼猜想就是其中的一個。黎曼猜想的內容就是猜想這些非平凡的0點,全部分布在一條特殊的直線上,這條直線被稱之為「臨界線」,它是一條通過實軸的點1/2與虛軸平行的直線。 黎曼猜想是數學中最重要的猜想 黎曼猜想一直以來都是數學界最為重要的猜想之一,這是世界各國科學家們所公認的事實。1900年夏天,在法國巴黎召開一次國際數學家大會。
  • 數學界將出大事,黎曼猜想已被證明,9月24日見分曉
    發出證明黎曼猜想之人,是英國著名數學家麥可·阿蒂亞(Michael Atiyah, 1929.4.22-), 主要研究領域為幾何,被譽為當代最偉大的數學家之一。於1966年榮獲菲爾茲獎,在2004年與辛格共同獲得阿貝爾獎。聽到消息後,大小夥伴們都驚呼:2018年數學界是要逆天嗎?
  • 黎曼猜想將揭謎底 又一個見證歷史的時刻?黎曼猜想是什麼?
    盧昌海解釋,由於素數分布是數論中的重要課題,數論又是被德國數學家高斯稱為「數學的皇后」的重要領域,這在一定程度上奠定了黎曼猜想的重要性:盧昌海:現在數學界有超過一千條數學命題,它是以黎曼猜想的成立為前提的,也就是說它的表述都是「假如一旦猜想或者他的某種廣義形式成立,那麼我們可以有這樣一個結果」。