100次浏览 发布时间:2024-09-12 08:50:20
让我们聊聊黎曼猜想和素数定律:
说起黎曼函数ζ(s)和素数定理,素数定律只是较弱的黎曼猜想,证明素数定理不能证明黎曼猜想,证明黎曼猜想可以间接证明素数定理。
π(x)指的是不超过(包括)的正素数的实际个数,它本身是具体的值,并不是“线性”的函数。但我们用两个非线性的函数近似表示这一实际素数的个数。
先看一部分,我们把:
Li(x)是最早由高斯发现的近似函数。它没办法用初等函数表示,但是可以写成幂级数的形式:
让它说人话,也就是:
现在再看第二部分
我们先解释大O的含义,这个大O代表函数变化的范围不能超过O,比如O(x)代表实际函数只能在-x和x围成的范围内变化:
误差项所表示的某种函数g(x)只要在O(f(x))所确定的范围内,它爱怎么变化就怎么变化,是初等函数还是亚函数,还是常数,还是log型或者什么性质的都无所谓。
我们看到,在2亿(200M)附近的突破了这个界限,不过无所谓,因为在“无限”面前是微不足道的。而用实验筛选出来的素数个数突破了要求的界限:
德比希尔函数
哈代证明了在临界线上有无穷多个零点。李特尔伍德证明:
随着x的不断变化时正时负,同时康瑞(Conrey)在1989年证明至少有40%的零点位于临界线上。
我们不知道什么?
是否所有的(100%)的零点都位于x=1/2这条直线上?
我们想知道方程ζ(s)=0的数值解是否都在x=1/2这条直线上。如果都在,黎曼猜想就可以被证明。这个问题等价于:
这个命题通俗来讲就是说:将x=1/2这条直线上所有的复数点(1/2,it)代入黎曼ζ函数,所得到的“值”都被
所描述的曲线“包围”起来了,而这个ε可以取任何数(无论幂为多大的幂函数)都能实现对ζ(1/2,it)的“包围”。该命题也被称为林德洛夫猜想。而证明林德洛夫猜想也等价于直接证明之前的式子是成立的:
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