03.02 黎曼猜想是不是以當前人類的數學水平和認知能力已經無法解決了,你怎麼看?

明月缺


不知道!就是不知道!還是不知道!(◔◡◔)

去看了幾節講座,也沒有看懂。(●—●)

感覺上類似於數論,就是要找出這些數字之間是否有些什麼樣的關係,是有規律的,還是沒規律的,是收斂的,還是發散的。

這個對產生隨機數,還有密碼加密,還是有很大用處的吧。

正數、負數;有理數、無理數;實數虛數複數。

所有的科學包括數學在內,目的都是要找出規律來。尤其是數學,他不是沒事找事幹,一整天瞎琢磨。可以非常肯定的說,如果沒有數學表達式所有科學基部都是不牢固的。(估計除了中醫之類似的模糊數學吧)

以前我專門提到過所謂的官科和民科,最大的區別就是數學、學數學還是數學。

據說我說是據說,愛因斯坦的廣義相對論都是得著好幾個大數學家的幫助,才最終推導出公式,據說他們用到的已經是非歐幾何了,簡單的說不是平面而是曲面,也不是球面。(當然,即便如此我也看不懂)。

我們會發現,數學現在是越來越立體,維度越來越多,有很多東西已經超乎我們的想象,對於我們很多人來說,三生三世都無法用到。因為對我們絕大部分人來說,思維還在停留在二維平面之內,很多東西都必須要分解,最終分解成二維平面,否則無法看懂。

數學是在書在理論上找到規律;物理化學、工程技術這些,是要在現實中找到運動規律、運作規律、運行規律、重現規律。

比如概率統計,就是在那些看似雜亂無章之中尋找某一種規律。

人類要乾的事情都一定是要有規律的,起碼在大範圍和長時間內要存在規律,否則就沒辦法幹,也沒辦法生存。


微道不得不道


如果讓一名優秀的數學家用靈魂去換取某一個數學問題的答案,那這個問題,大多數職業數學家都會同意,它就是大名鼎鼎的黎曼猜想。這個由德國數學家黎曼(Riemann)於1859提出的難題,已經困擾世人一個半世紀。這也是德國數學家希爾伯特(Hilbert)在1900年提出的23個問題中唯一懸而未決的重大問題。

黎曼猜想究竟有何神奇之處,竟讓如此多的數學家為此痴迷和魂牽夢繞?在它那裡,又藏著怎樣驚世駭俗的秘密?破譯這樣一個難題,真的會給數學和世界帶來激動人心的改變嗎?

黎曼猜想,黎曼猜想是解開素數分佈的鑰匙,若此數學猜想被破解,世界網絡將陷入癱瘓!

黎曼猜想,在數學中的地位,都遠遠超過了哥猜和費猜。哥猜和費猜之所以著名,是因為其簡單到小學生都能理解的描述,才得以向大眾宣傳,而黎曼猜想,需要具備一定的數學基礎才行理解。

而我今天要說的黎曼猜想,在數學中的地位,都遠遠超過了哥猜和費猜。哥猜和費猜之所以著名,是因為其簡單到小學生都能理解的描述,才得以向大眾宣傳,而黎曼猜想,需要具備一定的數學基礎才行理解。

哥猜和黎曼猜想比起來,無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,因為黎曼猜想研究的是素數分佈的問題,解決黎曼猜想,意味著我們利用它能得到一個素數公式(黎曼確實得到了這麼一個公式),一旦黎曼猜想打開素數公式的秘密,那麼,哥猜就能順帶被解決。

那時,我們現在互聯網幾乎所有的安全加密方式將不在安全,因為我們主要的非對稱加密包括RSA密鑰加密等等,都是基於大數的分解,一旦素數公式被解開,那麼分解大數既是瞬間的事,這正是黎曼猜想研究的內容!就讓我們來看黎曼猜想到底長什麼樣吧!

我們首先定義一個函數叫黎曼函數:

ζ(s)= 1 + 1 / 2^s+ 1 / 3^s+ 1 / 4^s+……

黎曼函數,也稱為黎曼Zeta函數(因為叫黎曼函數的不止這一個);

換句話說,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。

怎麼樣!看了是不是一臉懵逼呢,如果你有疑問,那是因為你複變函數沒學好呢。

1859年黎曼拋出的這個不朽謎題,就是想解決素數之秘。一旦素數之秘被解開,那麼現在幾乎所有互聯網的加密方式將不再安全,互聯網變成一個裸奔的世界,因為我們主要的非對稱加密包括RSA密鑰加密等等,都是基於大數的分解。

不僅僅是互聯網,只要證明方法被公佈,無需量子計算機,根據其原理甚至能破解現代銀行的安全密碼體系,看你還開心不開心!

上世紀的1900年,德國大數學家希爾伯特,在巴黎第二屆國際數學家大會上提出了著名的二十三個數學難題,為數學的發展指明方向,歷經100多年後,大部分已經被解決,而黎曼猜想就是少數幾個未被攻克的猜想。

於是進入了二十一世紀,2000年美國克雷數學研究所的科學顧問委員會選定了七個“千年大獎問題”,給每個問題的解決者,提供了100萬美元的獎勵條件,黎曼猜想就是其中一個(其中沒有大家熟知的哥猜)。

阿蒂亞證明“世紀之謎”黎曼猜想?

2018年9月24,數學家邁克爾·阿蒂亞(Michael Atiyah)公開了他證明黎曼猜想的論文預印本。

,利用todd函數反證法,證明了所有零點都在臨界線上。在他公開了這篇研究論文,總共5頁。在論文中,藉助量子力學中的無量綱常數α(fine structure constant),阿蒂亞聲稱解決了複數域上的黎曼猜想。

在這個論文的引言部分,阿蒂亞說他希望理解量子力學中的無量綱常數——精細結構常數。這讓人很震驚,因為精細結構常數大約等於1/137,刻畫的是電磁相互作用的強度。比如在氫原子中,我們大致可以說電子繞原子核的速度是1/137再乘上光速。

這個東西物理學家已經理解得很深了。隨後,阿蒂亞指出,理解精細結構常數只是最初的動機。在這個過程中發展出來的數學方法卻可以理解黎曼猜想。隨後,阿蒂亞談到了黎曼猜想。他說在他的證明過程中,他引入了一個新的函數,這個函數叫做todd函數。有意思的是,todd 是他的導師。據阿蒂亞說,todd函數是一個弱解析函數…… 但中間過程不好理解,這裡就先不過多展開了。

最後,在論文的最後,阿蒂亞說,精細結構常數與黎曼猜想,用他的方法,已經被解決了。當然他只解決了複數域上的黎曼猜想,有理數域上的黎曼猜想,他還需要研究。另外,隨著黎曼猜想被解決,阿蒂亞認為,bsd猜想也有希望被解決。當然,現在阿蒂亞認為,引力常數G是一個更難理解的常數。


此次阿蒂亞的證明恐與量子力學有著千絲萬縷的關係。而在提到關於證明黎曼猜想的具體細節時,阿蒂亞爵士並未做出證明的全部工作,其思路基於一個物理上未被完全證明的常數,而更多是就自己未盡的事業向數學界的後輩們提出了四點建議。

自20世紀以來,已有部分科學家注意到素數與量子物理之間存在聯繫。黎曼猜想中的素數行為,酷似量子力學中的“測不準原理”,雖然你可能不知道單個分子確切位置,但是你可以確定這個房間大致的分子分佈,素數這難以捉摸的行為特別像量子幽靈掌握的微觀世界。

阿蒂亞若是藉助量子力學這一工具來證偽黎曼猜想也不是不可能。畢竟,數學中很多重大問題,都是建立在與其他數學分支跨界聯繫的基礎上才被解決,比如費馬大定理。

而由量子理論所衍生而出的量子計算機,也早已被數學家證明能快速對大數進行質因數分解,基於“平行世界”的運算可輕而易舉破解素數並顛覆密碼系統。量子力學與素數的戀情,也許將在這一次揭開情人面紗。

無論如何,對黎曼猜想的證明涉及了關於代數幾何、代數數論及代數拓撲等多學科的審視,即使此次證明失敗,阿蒂亞爵士思考過程本身也在推動這些分支學科進行更深入的交叉。正如德國物理學家量子力學創始人普朗克曾說過,“科學是內在的統一體,它被分解為單獨的部分,不是由於事物的本質,而是由於人類認識能力的侷限性。”對黎曼猜想的新思考,正在促進科學家們打破學科間壁壘造成的認知侷限。

數論,待開墾之肥沃之地, 黎曼猜想仍舊,素數依然孤獨,“宇宙似乎是由一位理論數學家設計的 。”

數學的各大分支都在默默地為前沿科學提供精妙絕倫的應用。遺憾的是,有一門分支陪伴人類走過漫漫兩千多年真理探尋的艱辛旅途,卻還在其封閉的理論王國裡孤芳自賞。作為數學家們最悠久和最忠實的夥伴,不離不棄,它就是數論。

這個數學中最大的分支已經積累了無數深邃的理論成就,當今科技能受益於數論的成果不過就是隱秘在水下的冰山一角。人們都期待著,有朝一日,當冰山融化時,數論的碩果能惠及每一個後世子孫。破冰的希望,很可能就是處於群山之巔的黎曼猜想。

黎曼猜想,只是數論研究裡萬千瑰麗中的一朵。人們也期盼著,從它和現實世界那讓人千絲萬縷的關聯中,能找到打開果園的鑰匙,讓世界從此瀰漫著果實的芬芳。

參考文獻:黃逸文,159年沒被解決的黎曼猜想“被證明”了?它究竟說了啥?


中學數學深度研究


從之前爆炒的新聞來看,你說的確實如此。

當下人類的數學認知水平,想解決黎曼猜想,還要走多長的路,我們雖然無法預知,但是,從數學史的觀點,我們應該有自信,堅信人類既然可以解決過往的難題,當然就能找到破解黎曼猜想的鑰匙🔑。

只是,從現在世界上,參與解決數學問題的過程中,卻越來越看不到中國人的身影這一點,還是感覺到了中國從陳景潤開始的,數論方面的領先地位,已經是一去不復返了。

這種原因,不是我們這裡要討論的,只能翻篇省略了。

這讓我想到高中的數學競賽,決定高手命運的第二試,共有四道題,其中有一道題,就是數論題,其題目難到了考生放棄的程度。因此,難以想象中國人會有人,在未來的若干年內,能有人在世界範圍內,參與到解決黎曼猜想的行列裡來。

我倒不失望於黎曼猜想的最終解決。

就像世界盃裡沒有中國隊,本很喜歡的足球,世界盃就成了我參與度不高的體育項目了。黎曼猜想的解決中,沒了中國人的角逐,數學就永遠不會成為國人的時尚。真希望這一天,早日到來。


強哥數學


阿提亞雖然是著名數學家,但他沿用西方數學理念及方法,想證明黎曼猜想是完全不可能的。數與物一樣有立體(三維)、平面(二維)、長度(一維平方根;一維稜長立方根)的數據鏈包。

在沒有徹底揭示三維0二維0一維0與三維1二維1長度1的數理含義之前,就根本無法揭示數學領域的所有數學奧秘與真諦,也就無法進行證明。包括黎曼猜想、哥德巴赫猜想在內的證明,唯獨《格位數論》可以證明!請大家拭目以待!因為《格位數論》符合自然哲學邏輯,符合數學公理體系,符合數學加減乘除開立方、開平方等一切數學計算,符合乘法口訣,符合數學座標系,符合立體、平面、長度、平方根、立方根模型。符合立方和同步於求積。符合平方和同步於求積。符合長度和同步於求積。符合立方體積轉化球體。符合平方面積轉化圓面積。符合線長轉化為圓周長。符合平面勾股定理。符合立體勾股弦定理。數理計算對應,應如一個羅卜一個坑,一個瓶子一個蓋的邏輯那麼嚴謹,不可有絲毫差錯!


用戶ldk666666


黎曼猜想,神秘麼?假設合數composite 簡稱c,質數prime 簡稱p。不難想象:

合數三特性:①可分解質數、②可相鄰出現、③可用質數猜出來,總有:c=p1·p2·p3...。

質數三特性:①不可分解(除了1)、②非相鄰且不規則(除了2與3)、③無窮大質數無法預見,無法用數學歸納法證明一個可能的通式。

黎曼函數:ζ(s)= 1+½^s+⅓^s+¼^s+…=0,s=a+bi,猜想:質數總在x=a=1/2,或x=a=(0,1)區間。似乎有什麼,其實沒什麼。

至於要和精細結構常數α=1/173牽強附會,我看不可能,質數在物理學上也沒什麼卵用。

物理思維與數學截然不同。物理參數總是離散的,過精細是不必要的,甚至是錯誤的。

況且“α=e²/4πε0cħ”還指不定呢,我逐一計算過,不能很好對應原子光譜,或許還得另闢蹊徑。

數學玩來玩去,還是那些玩意:級數複數,收斂發散,變個玩法而已。若對應不到物理意義,又有多大意義呢?

我說這些,就是希望學子,不要盲目跟風崇拜,不要大驚小怪,不要搞得神乎其神。

好了,本答stop here。請關注物理新視野,共同切磋物理邏輯與中英雙語的疑難問題。


物理新視野


昨天最大的新聞就是阿提亞證明了黎曼猜想,在德國海德堡演講。我在新浪科技的《科學大家》欄目寫了相關的文章,談這個證明過程。昨天量子位與集智俱樂部相關公號也轉載了我在這個問題上的看法。

現在看來,阿提亞證明的關鍵點在於todd函數的構造到底對不對,這個函數能不能推出精細結構常數。現在有的人說能推出來,有的人說推不出來。問題還沒有很清晰。

但從阿提亞的行文風格來看,確實有一股雜亂的味道。

至於你提到的問題,我覺得黎曼猜想肯定超越了2017年的人類的水平,因為2017年還沒有證出來。但2018年就不好說了,因為2018年還沒有過完。至於2019年會怎麼樣,我們不知道。雖然也有人在說在ZF公理體系中黎曼猜想會不好證明也不好證偽,不過我覺得這個可能性不大,很多跡象表明,黎曼猜想是正確的,而且數學家已經取得了41%的進展。所以我覺得還是有希望證明的。


瀟軒


黎曼猜想試圖解開上帝創造世界的秘密,顯然這是不可能的。數字的基石素數一定是隨機分佈的,隨機性代表多樣性,是上帝創造世界的第一法則。至今人類也不知道如何產生真正的隨機數,在我看來,該問題與黎曼猜想等價。


自由自在的禿鷲


什麼葛立恆數,黎曼假設我都不懂,我就一初中水平,問我也白問,不過聽過一期大學課程的節目就是關於葛立恆數和黎曼假設什麼的,好像講的是一個數字怎樣讓它大到無邊無際,大到腦子記不下,如果能記下,腦子就會變成黑洞什麼的,反正玄的一筆,如果真的需要一個這麼大的數字去運算,我估計千億次的大型計算機也運算不出來吧?就算運算出來了,計算機也變成黑洞了。


餘家寧2


神經病想出來的,自然由神經病去解了!你可以去全國各地的精神病院去找找,順便檢查一下您自己的精神狀態。以前有個神經病也在頭條問一個問題:造物主萬能的,那麼他是否能造出一塊他自己搬不動的石頭?其實並非無解,另一個神經病從“哲學”角度,解答出來了,並得到了三個神經病的點贊。下面我總結一下:神經病的世界,我們無法理解。


娃娃騎著洋妹妹


黎曼猜想:黎曼zeta函數的非平凡零點都位於複平面上實部等於1/2這條線上!


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