数学家们有一个说法,能够解决黎曼猜想的人可以和高斯、黎曼、希尔伯特一起站在前面。这并不是吹牛。
费马大定理困扰了人类358年,在1995年被怀尔斯证明之后,整个数学界都沸腾了起来,但是实际上该定理被证明之后并没有改变现有的数学体系,也没有动摇应用科学的基础。
它更像是一道被攻克了的难题,而并非一把开启新世界大门的钥匙,黎曼猜想也不同。咱们先来看看它究竟说的是什么意思。
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1859年,黎曼提出了一个关于素数分布底层规律的猜想。素数就是像2、3、5、7、11这样的只能被1和它本身整除的数,在数轴上看起来是随机分布的。
黎曼猜想说的是,素数的分布其实藏着一套精密的秩序,这套秩序由一个叫黎曼ζ函数的东西控制,而这个函数的所有非平凡零点,全部落在一条直线上。话说回来,这个猜想一旦成立,意味着什么?
它是数论、解析函数、密码学、概率论、计算机算法的共同地基。160多年来,全世界的数学家基于黎曼猜想成立的前提,已经衍生出上千条数学定理、数百套算法模型、无数科研成果。
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实际上现在大家看到的很多现代数学分支都是建立在黎曼猜想为真的基础上的,那么如果黎曼猜想不成立的话,那么一百多年来人类所做的大量的数学研究就会全部归零。
这就是为什么我说它的难度和影响力,碾压所有已知数学难题。你看人类研究这个问题160余年,超级计算机验证了数万亿个零点,全部符合猜想,但问题是,数万亿个不代表无穷多个。
数学证明需要的是严密的逻辑推理,而不是概率统计,再多的数据也只是看起来正确,并没有证明它是正确的。人到现在为止还没有找到任何突破口。
我认为黎曼猜想最可怕的地方并不是它的难懂,而是它被证明之后所引起的连锁反应。首先就是素数的问题。如果黎曼猜想得到证实的话,那么人类就可以完全掌握住素数的分布规律了,从而解决困扰数学界200多年的素数之谜。
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目前所有的网上银行加密、通讯加密、区块链加密以及网络安全体系的基础都是素数的无规律随机性。RSA加密算法的核心原理是,两个很大的素数相乘很容易做到,但是从乘积中逆向求出这两个素数却几乎不可能。
但是如果掌握了素数的规律的话呢?现有的加密系统的基础理论就会遭到破坏,整个密码学将会经历一次全面的重建和更新。这并不是危言耸听,在现实中已经出现了这样的情况。另外就是算法方面的问题。
黎曼猜想被证明之后,就会引起算法体系的更新换代,对深度学习、概率建模、最优解算法产生影响。数学界还有上千个悬而未决的问题,在一次性的研究中全部得到解决。人类数学将会经历一百多年来最大的理论变革。
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我认为证明黎曼猜想就是人类战胜自我局限的一次胜利,而这个价值远远超过解决一个难题。证明黎曼猜想的意义在于揭开一片未知领域,所以全世界最优秀的数学家都在研究这个问题,但是没有人敢说自己已经解决了。
费马大定理被证明了358年之后,黎曼猜想也已经有160多年的历史了,仍然没有尽头。
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