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世界7大数学难题之1被解?数学家称能证明黎曼猜想

科普小知识2022-07-12 15:30:36
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当地时间9月24日上午9点45分至10点30分,在德国海德堡(北京时间9月24日下午15点45分至16点30分),89岁的迈克尔·阿蒂亚爵士在海德堡奖获得者论坛上发表了关于黎曼猜想的演讲。根据海德堡奖获得者论坛的一份早期官方报告,迈克尔·阿蒂亚说他将给出一种“简单”和“全新”的证明方法。与此同时,他还透露,他的证明是基于约翰·冯·诺依曼(1936)、赫西布伦(1954)和狄拉克(1928)的研究结果。

海德堡奖获得者论坛成立于2013年,由海德堡奖获得者论坛基金会主办。它每年举办一次全球论坛,为数学家和计算机科学家提供一个交流的平台。该论坛由德国的克劳斯·齐拉基金会(KTS)发起,旨在促进自然科学、数学和计算机科学的发展。2018年9月23日至28日,HLF在德国海德堡举办了第六届论坛。

世界7大数学难题之1被解?数学家称能证明黎曼猜想

迈克尔·弗朗西斯·阿蒂亚说他找到了证明黎曼猜想的方法。

一旦黎曼猜想被证明,数学将“一夜之间”增加1000多个定理

黎曼猜想被认为是数学史上最伟大的猜想。它是由著名的德国数学家波恩哈德·黎曼在1859年提出的。从那以后的159年里,数学界没有停止过对它的探索,但是到目前为止还没有取得重大进展。

德国数学家戴维·希尔伯特在第二届国际数学家大会上提出了23个数学问题,包括黎曼假设,数学家们应该在20世纪努力解决这些问题。

黎曼假设也包含在克雷数学研究所提供的七个世界数学问题中。

美国数学家蒙哥马利曾经说过,如果魔鬼答应让数学家用灵魂交换一个数学命题的证明,大多数数学家都会想要黎曼猜想的证明。

作为一个复杂的数学命题,许多人只知道黎曼猜想的名称,却不知道黎曼猜想的具体内容。

科普作家、《随机谈论黎曼猜想》的作者卢昌海在接受《科学技术日报》采访时说,黎曼猜想是关于一个叫做黎曼ζ函数的复变函数的猜想。像许多其他函数一样,黎曼ζ函数在某些点取零值。这些点称为黎曼ζ函数的零点,零点的一个特别重要的部分称为非平凡零点。黎曼猜想“猜测”的是黎曼ζ函数的所有非平凡零点都分布在复平面上一条称为“临界线”的特殊直线上。

他介绍说,黎曼猜想与许多数学命题有着千丝万缕的联系——根据统计学,在今天的数学文献中,有1000多个数学命题是建立在黎曼猜想或其广义形式的基础上的。数学猜想与许多数学命题的命运密切相关,在数学中是独一无二的。一旦黎曼猜想及其推广形式被证明,数学将在“一夜之间”增加1000多个历史上前所未有的定理,这将对数学的出现产生严重影响。所有直接或间接使用这些命题的领域也会受到不同程度的影响。

世界7大数学难题之1被解?数学家称能证明黎曼猜想

海德堡奖获得者论坛的官方消息:迈克尔·阿蒂亚说他证明了黎曼猜想

迈克尔·阿蒂亚:数论和量子场论的重要科学家

迈克尔·阿蒂亚是菲尔兹奖和亚伯奖的双料冠军,亚伯奖是数学领域的最高荣誉。他于1966年获得菲尔兹奖,2004年获得阿贝尔奖。阿蒂亚最关心的是他的阿蒂亚-辛格指数定理,他认为这是“他做过的最好的事情”。

迈克尔·阿蒂亚1929年4月出生于伦敦,现年89岁。他在苏丹度过了童年。他的祖父是一名医生。他的父亲曾就读于牛津大学布雷兹尔北方学院,并长期为苏丹*服务。

1945年,迈克尔·阿蒂亚和他的家人搬到了英国。他第一次进入曼斯赫斯特文法学校,表现出他对几何的热爱。服完兵役后,阿蒂亚进入剑桥大学三一学院(1949 -1955),在威廉·霍奇的指导下,他完成了毕业论文《拓扑方法在代数几何中的一些应用》,并获得了博士学位。毕业后,他先后在普林斯顿高等研究院、剑桥大学彭布罗克学院、牛津大学等学术机构学习和任教。

除了研究和教学,迈克尔·阿蒂亚还担任过皇家学会主席(1990-1995年)和剑桥大学三一学院院长(1990-1997年)。在他的倡议下,剑桥大学在英国剑桥建立了牛顿数学科学研究所,他是第一任所长(1990-1996)。

在最初几十年的研究中,迈克尔·阿蒂亚主要从事纯数学领域的工作,尤其是几何领域。到了20世纪70年代,他的注意力转移到了物理学上。他被认为是量子场论的重要思想家。

尽管迈克尔·阿蒂亚已近90岁,但他仍活跃在学术领域。2016年,他还因证明6维球体上没有复杂结构而受到质疑。

世界上七大数学问题:百万美元奖励,六个问题悬而未决

除了黎曼猜想之外,还有七个被称为“千年奖问题”的数学问题:NP完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、杨-米尔斯的存在性和质量差距、纳维尔-斯托克方程、BSD猜想。所有七个问题都有一百万美元的奖励。

在这七个问题中,庞加莱猜想被俄罗斯数学家格里高利·佩雷尔曼破解了。

2002年11月至2003年7月,俄罗斯数学家格里高利·佩雷尔曼发表了三篇论文的预印本,并声称已经证明了几何猜想。从那以后,两组研究人员发表论文来填补佩雷尔曼提供的证据中缺失的细节,包括密歇根大学的布鲁斯·克莱纳和约翰·洛特,哥伦比亚大学的约翰·摩根和麻省理工学院的田刚。

2006年8月,第25届国际数学家大会授予佩雷尔曼·菲尔兹奖章。数学界最终证实佩雷尔曼的证明解决了庞加莱猜想。

证明数学猜想“被证明”有多难?

从格里高利·佩雷尔曼对庞加莱猜想的证明到数学团体对它的最终确认花了四年时间。迈克尔·阿蒂亚给出的黎曼猜想证明了国际数学界可能需要数年时间来证明真理。

2012年8月,日本数学家望月信一在京都大学数学系的主页上发表了四篇论文。通过512页的推理,他声称已经解决了数学史上最富传奇色彩的未解猜想:ABC猜想。

六年后,新一町的推理仍然没有最终被数学界接受,甚至有人说“到目前为止只有12个人能理解新一町的理论”。美国加州大学洛杉矶分校的数学教授、菲尔兹奖获得者陶宣哲也在他的个人博客上说,“我没有足够的知识对满月论文进行专业评估”。

从格里高利·佩雷尔曼对庞加莱猜想的证明到数学团体对它的最终确认花了四年时间。迈克尔·阿蒂亚给出的黎曼猜想证明了国际数学界可能需要数年时间来证明真理。

以下是迈克尔·阿蒂亚的黎曼猜想论文的预印全文:

世界7大数学难题之1被解?数学家称能证明黎曼猜想

世界7大数学难题之1被解?数学家称能证明黎曼猜想

世界7大数学难题之1被解?数学家称能证明黎曼猜想

世界7大数学难题之1被解?数学家称能证明黎曼猜想

世界7大数学难题之1被解?数学家称能证明黎曼猜想

迈克尔·阿蒂亚关于黎曼猜想的预印论文