西格尔零点

西格尔零点西格尔零英語:)、兰道-西格尔零点英語:)、異常零点英語:[1]),是以德国数学家愛德蒙·蘭道卡爾·西格爾命名的一種对廣義黎曼假設潛在反例解析數論猜想,是關於與二次域相關的狄利克雷L函數的零點。粗略說,這些可能的零點在可量化的意義上可以非常接近s = 1


動機和定義

狄利克雷L函數有與黎曼ζ函數相似的無零點區域。

西格爾零點存在所造成的結果

盡管一般預期廣義黎曼猜想是對的,但由於「西格爾零點不存在」的猜想依舊開放之故,因此研究「假如廣義黎曼猜想如此的反例存在的話,會有什麼結果」,也是一個令人感興趣的題目。

另一個研究如此可能性的理由,是迄今為止,部分的無條件證明要分成兩部分:第一部分是假定西格爾零點不存在,第二部分是假定西格爾零點存在,並證明說想要的定理在這兩種狀況下都成立。一個如此為之的經典案例是關於算數數列中最小的質數林尼克定理

以下是在西格爾零點存在的狀況下,所會造成的結果。

存在無限多個孿生質數

Heath-Brown在1983年做出的一個令人驚訝的結果[24],用陶哲軒的話,[25]可如下陳述:

  • 定理(Heath-Brown, 1983):以下兩个命题至少有一為真:(1)不存在西格爾零點;(2)存在有無限多的孿生質數。

換句話說,如果(1)不成立,也就是西格爾零點存在的話,那(2)就必須成立;反之若(1)成立,也就是西格爾零點不存在的話,那(2)是否成立依舊是未知數。

篩法的奇偶性問題

篩法的奇偶性問題指的是篩法無法顯示出篩選出的整數有奇數個或偶數個質因數這樣的問題。

這使得很多運用篩法的估計,像是使用線性篩(linear sieve)做出的估計,[26]會以一個2的因子,與預期值產生誤差。

在2020年,關維[27]證明說假若西格爾零點存在,那麼篩法篩選區間的一般上界就是最佳的,換句話說,在這種狀況下,奇偶性多出來的這個2的因子,就不會是篩法的人為限制。

另見

  • 广义黎曼猜想
  • Deuring–Heilbronn phenomenon
  • Class number problem
  • Brauer–Siegel theorem
  • Siegel–Walfisz theorem

參考

  1. See Iwaniec (2006).
  2. See Satz 4, §5 of Zagier (1981).
  3. χ (mod q) is even if χ(-1) = 1, and odd if χ(-1) = -1.
  4. Grönwall, T. H. . Rendiconti di Palermo. 1913, 35: 145–159. S2CID 121161132. doi:10.1007/BF03015596 (法语).
  5. Landau, E. . Göttinger Nachrichten. 1918: 285–295 (德语).
  6. Titchmarsh, E. C. . Rendiconti di Palermo. 1930, 54: 414–429. S2CID 119578445. doi:10.1007/BF03021203.
  7. See Chapter 16 of Davenport (1980).
  8. Landau, E. . Acta Arithmetica. 1936: 1–18 (德语).
  9. Siegel, C. L. [On the class numbers of quadratic fields]. Acta Arithmetica. 1935, 1 (1): 83–86 [2022-11-07]. doi:10.4064/aa-1-1-83-86可免费查阅. (原始内容存档于2018-03-10) (德语).
  10. Tatuzawa, T. . Japanese Journal of Mathematics. 1951, 21: 163–178. doi:10.4099/jjm1924.21.0_163.
  11. Weinberger, P. J. . Acta Arithmetica. 1973, 22 (2): 117–124. doi:10.4064/aa-22-2-117-124.
  12. See (11) in Chapter 14 of Davenport (1980).
  13. Theorem 10.5.25 in Cohen, H. . Graduate Texts in Mathematics, Number Theory. New York: Springer-Verlag. 2007. ISBN 978-0-387-49893-5 (英语)..
  14. Lemma 8 in Stark, H. M. . Inventiones Mathematicae. 1974-06-01, 23 (2): 135–152. ISSN 1432-1297. S2CID 119482000. doi:10.1007/BF01405166 (英语).
  15. Granville, A.; Stark, H.M. . Inventiones Mathematicae. 2000-03-01, 139 (3): 509–523. ISSN 1432-1297. S2CID 6901166. doi:10.1007/s002229900036 (英语).
  16. Goldfeld, Dorian M. . Annali della Scuola Normale Superiore di Pisa - Classe di Scienze. 1976, 3 (4): 623–663 [2022-11-07]. (原始内容存档于2022-11-07) (法语).
  17. Theorem II.4.1 in Silverman, Joseph H., , Graduate Texts in Mathematics 151, New York: Springer-Verlag, 1994, ISBN 978-0-387-94325-1.
  18. Táfula, C. . Acta Arithmetica. 2021, 201: 1–28. S2CID 208138549. arXiv:1911.07215可免费查阅. doi:10.4064/aa191118-18-5.
  19. Colmez, Pierre. . Annals of Mathematics. 1993, 138 (3): 625–683 [2022-11-07]. ISSN 0003-486X. JSTOR 2946559. doi:10.2307/2946559. (原始内容存档于2022-11-07).
  20. Colmez, Pierre. . Compositio Mathematica. 1998-05-01, 111 (3): 359–369. ISSN 1570-5846. doi:10.1023/A:1000390105495可免费查阅 (英语).
  21. See the diagram in subsection 0.6 of Colmez (1993). There is small typo in the upper right corner of this diagram, that should instead read "".
  22. Proposition 2.1, Chapter X of Cornell, G.; Silverman, J. H. (编). . New York: Springer-Verlag. 1986 [2022-11-07]. ISBN 978-0-387-96311-2. (原始内容存档于2021-05-06) (英语).
  23. Consequence of the functional equation, where γ = 0.57721... is the Euler–Mascheroni constant.
  24. Heath-Brown, D. R. . Proceedings of the London Mathematical Society. 1983-09-01, s3–47 (2): 193–224. ISSN 0024-6115. doi:10.1112/plms/s3-47.2.193 (英语).
  25. . What's new. 2015-08-27 [2021-03-13]. (原始内容存档于2022-11-11) (英语).
  26. See Chapter 9 of Nathanson, Melvyn B. . Graduate Texts in Mathematics. New York: Springer-Verlag. 1996 [2022-11-07]. ISBN 978-0-387-94656-6. (原始内容存档于2021-08-02) (英语).
  27. Granville, A. . 2020. arXiv:2010.01211可免费查阅 [math.NT].
  • Iwaniec, H., Friedlander, J. B.; Heath-Brown, D. R.; Iwaniec, H.; Kaczorowski, J. , 编, , Analytic Number Theory: Lectures given at the C.I.M.E. Summer School held in Cetraro, Italy, July 11–18, 2002, Lecture Notes in Mathematics 1891 (Berlin, Heidelberg: Springer), 2006, 1891: 97–132 [2021-03-13], ISBN 978-3-540-36364-4, doi:10.1007/978-3-540-36364-4_3 (英语)
  • Montgomery, H. L.; Vaughan, R. C. . Cambridge Studies in Advanced Mathematics. Cambridge: Cambridge University Press. 2006 [2022-11-07]. ISBN 978-0-521-84903-6. (原始内容存档于2022-11-07).
  • Zagier, D. B. . Hochschultext. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. 1981. ISBN 978-3-540-10603-6 (德语).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.