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学霸就是要肝

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273.第273章 解析延拓的另一种实现
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如果换成像佩雷尔曼,或者是法尔廷斯等一些脾气比较暴躁点的数学家来的话,大概都会毫不留情地直接将这样的学生给轰出去。

萧易则是会表示,在他过去对于数学的各种实际应用中,从来没有用到过这种纯粹的数学。

之后,他就会在课堂中说上这样一句话。

转过身,他开始向在场的学生们科普,素数分布的研究历史,以及各种相关理论的由来。

这也算是对之前他们学习的一些内容进行回顾。

之前他们已经学习过了素数中其他方面的知识,比如素数的无限性,还有埃氏筛法等等的内容。

现在的素数分布,就是对前面这些内容的一次整体应用。

“……那么,这个时候我们就要谈起的是,素数定理。”

“我想,华罗庚班的同学,应该是有不少人都知道素数定理是什么,你们在参加数学竞赛的时候就有可能会学到这个东西。”

“素数定理描述了质数在正整数之间的渐近分布,它是数学界在研究素数分布的过程中,一个里程碑式的成果,它在1896年由法国数学家雅克·阿达马和比利时数学家德·拉·瓦莱布桑先后独立给出证明,因此在数学界中,普遍认为是由这两位数学家共同证明的素数定理。”

“利用素数定理,我们可以十分近似地去给出素数的大致分布,并且从中得到很多的信息,比如我曾经所证明的elliott-halberstam猜想,其中就大量地运用到了素数定理里面的内容。”

萧易说道:“在这里,我们稍微进行一下拓展,你们是否知道,当初雅克·阿达马和德·拉·瓦莱布桑,在证明素数定理的时候,主要用到了什么知识吗?”

很快,下面就有学生举手。

萧易记得这名学生就是他所带的大一华罗庚班的学生。

“这位同学,你来说一说吧。”

那名同学很快就站了起来,十分自信地说道:“我记得他们主要用到的知识就是黎曼给出的黎曼ζ函数,其中的关键步骤就是证明如果复数s可以写成1+it的形式,且t大于0,则ζ(s)≠0。”

萧易满意地点点头:“不错,看得出来你确实对这方面是有一番比较深刻的了解的。”

然后他就问了一下这名学生的名字,并且表示会给他加一些平时分。

这名学生顿时高兴地坐了下去。

“好的,如此,我要给大家拓展的,就是黎曼ζ函数。”

“黎曼ζ函数涉及到的是复分析的方法,至于复分析,你们之后也可以学到,并且这也会是一个比较重要的领域,那么趁着这个机会,我就先提前给你们讲一讲,复分析中的解析延拓,这也是黎曼ζ函数最重要的一个知识点。”

“所谓解析延拓,就是我们人为地对解析函数定义域进行改变,将原来较小的定义域扩展到一个比较大的定义域范围内,然后再让我们对这个问题进行问题,从而获得更多有用的信息。”

“……”

萧易有时候也很是感到欣慰,自己带的班级是华罗庚班,因此即使他讲的东西偏难,这些学生们也都能够接受,并且大概率回去之后还会进行自主学习。

就这样,讲解着解析延拓的方法,眼前的这些学生们,绝大多数也都很快地就理解了这个方法。

萧易还简单展示了一下,如何利用解析延拓来证明1+2+3+4+……是怎么等于-1/12的。

不过,看着仍然有一些没能理解的学生,萧易略微思索了一下,随后就说道:“那么接下来,我就再给各位展示一个更容易理解的方法。”

“所谓解析延拓,就是让我们忽略定义域的界限。”

“可能有些同学一时间有些转不过弯,觉得为什么就偏偏要忽略掉定义域,认为我们不能讨论定义域之外的函数,觉得这是无意义的。”

“不过,这种问题,随着你们对于数学的理解逐渐加深,也就可以明白,你们现在只需要知道,包括黎曼猜想,就是基于这种方法而来的。”

“但是,为了让你们能够理解,我就用椭圆曲线的方式,从另外一个角度给你们解释。”

萧易转过身,开始在黑板上写了起来。

“我们首先给出一个椭圆方程,就简单将其表示为y^2=x^3+ax+b,其中a和b为实数。”

椭圆曲线是高中数学就学过的东西,在场这些才刚入学不到两个月的大一新生们,对于椭圆曲线自然还是记得的。

在萧易的解释之下,他们很容易地就能够凭借当初对于椭圆曲线的概念,逐渐开始了解这个解析延拓的过程。

不同的是,萧易的这个解释方法,是一种全新的对于解析延拓的解释,从椭圆曲线出发,其中融入了模形式以及l函数的部分知识,尽管在场的这些学生们大多也都不知道模形式和l函数都是什么东西,但是因为萧易的讲解中,仅仅只包含了部分的知识,所以他们理解起来却也没有多大难度。

至于其他的本科生,则是稍微觉得有些不明觉厉。

然而,对于教室中的几名研究生来说,他们就有些震惊了。

解析延拓,还能够从这种角度进行理解?

他们虽然看不太出来,但是多少也能够知道,在萧易的这个方法中,综合运用到了很多的东西进去,他们稍微能够看出来的,也就只有模形式了。

一时间他们都不由感慨起来。

“萧教授为了上好课,可真是用心良苦啊,居然还能够提前想出这样的方法来解释解析延拓。”

然而,他们并不知道,实际上,这个方法也仅仅只是萧易临时想起来的。

不过,他能够想到这个方法,也并不完全是偶然。

因为,这里面包含了他最近这段时间以来对于黎曼猜想的一些思考在里面。

而黎曼猜想,就是素数分布的终极问题!

直到最后。

“……到这里,我们成功地将这个椭圆的定义域进行了转换。”

“现在,我们开始扩大定义域。”

“到这里,我们也就从另外一种意义上实现了解析延拓。”

“现在,还有不明白的吗?”

萧易回过头,这时候,之前还略微有些懵逼的学生,基本上就理解了。

至于还没有弄明白的,他就爱莫能助了。

虽然有很多数学家都表示过,数学并不仅仅只是天才的游戏,但是,他有时候也会在后面加上一句话,但也绝不会是所有人的游戏。

留给在场这些学生们一定理解的时间,随后他回过头,重新看向自己临时给出的这个方法,忽得就陷入了思索。

刚才思维流畅地搞出来时,尚还没有发现。

但是现在重新看了一遍后,他忽然就发现,这个将解析延拓的过程剖析出来的新方法,似乎有点不一样的地方在里面?

如果,他在这个方法里面再加入一些代数几何方法进去……

兴许,他能够将任何解析函数的解析延拓过程,直接转化成一个椭圆曲线方面的代数几何问题?

或者直接说他的主要目的,那就是直接将黎曼猜想的形式,转化成这样的一个问题?

不经意间,他的脑海中开始刮起了一阵猛烈的头脑风暴。

只可惜,教室中的学生们,绝对不会想到他们的萧教授,此时脑海中思考的是,如何解决黎曼猜想。

……

(本章完)

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