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数学家们都在讨论着

当提到虚构的黎曼zeta函数(Riemann zeta function)时，世界上最好的数学家不断陷入160年来的僵局中。

但是，现在一组3人的数学家发现一种新方法来解决被称为是“数学最大的未解之题”，而它绝对让人更接近1百万美元的现金奖。

首先是由德国的数学家Bernhard Riemann在一份1859年的论文中提出，黎曼zeta函数提供我们一种极简单的方法来争论著名难处理的质数世界，如果我们可以证明它的话。

质数难以识别和预测的原因在于它们看起来好像是完全随机的，尽管有一些暗示，可能有某种规律我们还没有定义出来。

除了1和自己之外，质数没有任何包含其他的因数(factor)，因数是一些数字可以一起相乘来得到另外一个数字。这使得质数几乎是令人沮丧的简单实体。

但黎曼zeta函数假设性地允许你做的是，使用一个公式来计算出小于任何给定数字的质数数目。

这个公式是非常强大的，几十年来，无数的演算法，特别是在安全和密码学，已经被制订来假定它是真的。

如果可以证明的话，它将开启一个全新的数学世界。类似于代数数论(algebraic number theory)如何在它之前，彻底改革这个领域。

但如果有人想出如何反驳黎曼假设，意大利数字理论学家Enrico Bombieri曾经写道：“错误会造成质数分配的浩劫。”

这个问题被列为7个数学千禧年大奖难题之1，而每个问题带有1百万美元支付的原因是，我们理解它的真实性不只是至关重要的，而且这么做是令人极为惊讶地困难。

它是基于被提到的Zeta函数零点(Zeta Function zero)，以任何两个座标开始的演算法，并使用它们来执行一套计算，以便于算出一个值。

Matt Parker对英国卫报(The Guardian)解释：“例如，设定两个初始座标的经纬度值，然后Zeta函数回报每个点的高度，形成一个充满丘陵和山谷的数学景观。”

“当注意到所有位于沿着经度0.5度的一直线的位置没有高度(在我们例子是“海平面的点”)时，Riemann正在探索这个景观，这是完全意外的。”

黎曼利用这些零点想出一个公式来定义质数分布，但他无法证明它们都落在同一条直线上。

不是因为缺乏尝试，你可以单独证明前1千亿或前10兆的零都落在这条直线上，但之后的零呢？您如何证明无限的零仍然会遵循着这一个趋势呢？

现在一篇由美国、加拿大和英国的三位数学家所写的新论文提出，我们使用量子力学来解决这个问题，锁定一个有几十年的想法，这个想法可能存在一个量子系统，它的能量状态对应于zeta函数的假设零点。

他们定义一个名为哈密尔顿算子(Hamiltonian operator，表示为H)的组件，作为这个量子系统存在的关键，而数学界现正忙着总结声明。

为了让它更简单，Kevin Knudson在富比士(Forbes)说：“如果这样一个系统存在，黎曼假说就会立即跟随。”

这个假设足够强大到获得每一个人的关注，但是否这是解开被定义为纯数学最重要的公开问题的关键，目前还不明确。

因为如果有任何事物需要一些严肃考虑的时间，那就是这个。

纽约大学数学家Paul Bourgade告诉量子杂志(Quanta Magazine)的Natalie Wolchover：“作为朝向黎曼假说的策略，有关他们的研究结果的重要性，我需要更多的时间来给出相关的意见。”

这项研究发表在物理评论通讯期刊(Physical Review Letters)。