[新聞] 黎曼猜想已被物理學解釋
1.媒體來源:
外媒Play Crazy Game (an online gaming news website)
2.記者署名:
Raju Singh
3.完整新聞標題:
Riemann Hypothesis Explained by Physics
4.完整新聞內文:
物理學幾乎在所有事情上都需要數學—但沒有人想到相反的情況也可能成立。
黎曼猜想
"數學為物理學提供制訂自然規律的正確語言"這一事實存在於萬物的邏輯中。
然而,"物理學為理解純數學之謎提供鑰匙的可能性"反而是個非常不尋常的事實。
但是現在,這事實似乎正在發生,而且是第一次。
成為焦點的是著名的黎曼假設—或稱黎曼猜想—數學中最著名的問題之一。
1859 年,德國數學家伯恩哈德·黎曼[1826-1866]發表了一篇改變數學史的文章。這篇文
章關注的是質數的奧秘以及以驚人的準確度預測它們神秘分佈的可能性。
沿著垂直線的無限零點
“黎曼論點的核心是一個他無法證明的猜想,即關於黎曼函數的複平面中無數零點的位置
。這些零點似乎神奇地排列在一起。這是一條橫坐標恰好等於 1/2 的垂直線,到目前為
止,沒人能理解這種令人難以置信的規律的原因,”意大利國際高級研究學院的
Giuseppe Mussardo說。
現在,他和他的同事Andr Leclair已經證明:對於沿黎曼函數的 1/2 軸以及其無限近似函
數-狄利克雷函數的零點對齊,有一個極其優雅的解釋。
根據兩人的說法,這種分佈最終是由於一個完全出乎意料的原因:混沌運動的存在以及支
配該運動的機率定律。
事實上,Mussardo 和 Leclair 證明了隱藏在所有這些無限函數背後的布朗運動的存在。
這是一個令人驚訝的轉折,一種互惠或知識對稱性:不久之前,物理學家表明:解釋原子
和亞原子粒子的波函數是一種已經成為現實的數學。現在數學家已經證明,粒子的隨機運
動可以解釋數學中存在模式的原因。
解釋黎曼猜想的布朗運動
布朗運動是統計力學中的一個關鍵現象,由阿爾伯特·愛因斯坦於 1906 年首次解釋:氣
體原子因為碰撞頻率極高而產生混沌無序運動。
在布朗運動中,1/2 是控制原子如何隨時間擴散的通用指數-源自卡爾·弗里德里希·高
斯[1777-1855]發現的機率定律,這是他著名的中心極限定理的一部分(當樣本大小增加
,其均值的抽樣分佈會越來越接近常態分佈/高斯分佈)。
“透過沿著質數無限序列所進行的平滑且極其準確的統計分析,我們關於黎曼猜想布朗性
質的假設得到了我們在數論中證明的一系列機率結果的支持,這是一個讓我們忙了三年的
壯舉。”Mussardo說。
“黎曼猜想的解釋來自物理學中的統計力學,而且和純數學中的數論有驚人聯繫,這也揭
示了科學知識的偉大統一性。同時讓我們對如此深刻的事實感到更加驚奇。”二人在文章
中總結道。
數學家和物理學家確實會喜歡這項研究,但其更深層次的影響可能在於科學背後的哲理。
5.完整新聞連結 (或短網址):
https://playcrazygame.com/2021/11/24/riemann-hypothesis-explained-by-physics/
6.備註:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-5468/ac22fb
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