問題來了,誰能證明阿蒂亞關(guān)于黎曼猜想的證明是對的?
整個數(shù)學(xué)界都沉默了......
昨天,全世界都關(guān)注的黎曼猜想證明給學(xué)術(shù)界貢獻了一個沉默如迷的大瓜。
當(dāng)天因為關(guān)注人數(shù)過多,官方直播流直接崩潰,逼得主辦方不得不改用手機。
萬眾期待下,89歲的阿蒂亞爵士只花了不到十分鐘的時間,用一張PPT就完成了他的證明,這場過于簡潔的解說讓演講現(xiàn)場的提問環(huán)節(jié)陷入了迷之尷尬,爾后整個數(shù)學(xué)界都沉默了。
今天,Heidelberg Laureate Forum 2018官方終于在YouTube上放出阿蒂亞爵士的高清演講視頻,“這一證明到底對不對?”的疑問迅速蔓延。各界人士眾說紛紜,總體看上去,對Atiyah來說,形勢并不樂觀。
我們也很想問,有沒有人能證明他的證明是對的呢?
這不是繞口令,這可能成為今年最重要的未解之謎。
關(guān)于Atiyah的證明
關(guān)于阿蒂亞的證明過程,簡言之,就是他首先假設(shè)黎曼猜想是正確的,接著他引入了一個新的函數(shù)(Todd函數(shù)),然后將Todd函數(shù)(T(S))與zeta函數(shù)關(guān)聯(lián),并在兩者的基礎(chǔ)之上定義了新的F(s),最后透過對F(s)的簡單性質(zhì)研究反推出zeta函數(shù)的性質(zhì),從而證明黎曼猜想。
這樣看下來,證明思路“簡潔”的可怕。
用阿蒂亞的話來說,這一證明思路的靈感就來源于自己在2018年ICM上提出精細結(jié)構(gòu)常數(shù)(Fine structure constant)的推演,這是一個物理學(xué)上長期存在的數(shù)學(xué)問題。
由于目前流出的材料過于簡潔,幾乎每一步的推演都是“證明從略”,因而引發(fā)了外界巨大的爭議。
并且,這項證明的核心——Todd函數(shù),它更是專屬于阿蒂亞及其門徒的內(nèi)部研究成果,即關(guān)于該函數(shù)的研究,阿蒂亞和他的弟子們最有發(fā)言權(quán),其他人想插嘴也不容易。
疑點重重
目前,對于這一證明過程,各界最大的質(zhì)疑在兩處:一是立論基礎(chǔ)——精細結(jié)構(gòu)常數(shù);二是Todd函數(shù)。
首先,阿蒂亞采用的精細結(jié)構(gòu)常數(shù)α,其本身在物理界的“名聲”就不好。原先,精細結(jié)構(gòu)常數(shù)在量子電動力學(xué)中是一個很有名的基本常數(shù),其數(shù)值約等于一百三十七分之一(并非精確相等)。后來,很多物理學(xué)家嘗試從諸多數(shù)學(xué)角度給出解釋和推導(dǎo),但都以失敗告終。因此,現(xiàn)在,對于α的研究在物理學(xué)界被默認為是“放飛自我”。
在這一證明被公布后,對于阿蒂亞引用精細結(jié)構(gòu)常數(shù)α作為立論基礎(chǔ)這一行為,眾人表示深深的懷疑。
圖 | 節(jié)選評論(來源:微博)
而對于Todd函數(shù)引用的嚴謹程度,更有人寫上一頁的論文來回“懟”。如圖,在分析中,作者給出了兩點疑惑:一是作者根據(jù)阿蒂亞給出的公式分析出Todd函數(shù)不是在全平面可解析的,這與老爺子給出的前提矛盾;第二,作者指出阿蒂亞并未嚴謹?shù)慕o出他在采用zeta函數(shù)時的限定條件,因此其中存在一定的矛盾。
(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
國內(nèi)的討論雖已熱火朝天,但國外大多數(shù)人至今仍然保持沉默。在已有的評論中,加州大學(xué)河濱分校(University of California, Riverside)的數(shù)學(xué)物理學(xué)家John Baez 是少數(shù)幾個愿意對阿蒂亞的主張發(fā)表批評意見的人之一。他指出:“該證明只是將一個大膽的主張疊加在另一個之上,沒有任何關(guān)聯(lián)的論證和真正的證據(jù)。”
孰是孰非,Atiyah是真的錯了?
事實上,歷史總是驚人的相似,數(shù)學(xué)界的難題基本上沒有出現(xiàn)過一次性就搞對的。
懷爾斯對費馬大定理的證明就是私下找人看了半年,然后才小規(guī)模公開讓大家評審,審了兩個月之后發(fā)現(xiàn)了一個嚴重錯誤,懷爾斯又花了一年多補救這個錯誤,最后又花了一年多才最終發(fā)表。
可見,僅是驗證證明本身的正確性就不是一件容易的事,在阿蒂亞愿意公布細節(jié)的情況下,距離正式落定,也少不了兩三年的時間。
換言之,如果僅憑阿蒂亞老先生透露出來的幾個公式就斷定其正確性,似乎顯得太過輕視了些。
對于各方的批評,阿蒂亞也似乎早有預(yù)料,他在演講之前的一封電子郵件中就表示:演講的觀眾中會有睿智的年輕學(xué)者,以及經(jīng)驗豐富的老科學(xué)家。我要做的是把自己拋入獅群之中,希望能夠全身而退。
最后
對于論文的細節(jié),阿蒂亞表示,其實他已經(jīng)寫了多篇論文,最長的一篇是關(guān)于精細結(jié)構(gòu)常數(shù)。但發(fā)表不易,因為到了他這個年紀,人們(雜志)就不再發(fā)表他的論文,年紀太大了,而且肯定有錯。他解釋道:“我甚至提交到了arXiv 上,但它們不接收。”
其實,正如中科大教授胡不歸所言:“數(shù)學(xué)領(lǐng)域十分殘酷,哪怕你有500頁的論文,只需一行的錯誤就可以否定全部。這個是否真的有一個驚天進展,只能繼續(xù)等待了。”
因而,我們能做的就是等待,等待那個證明“這個證明”是對或是錯的人。
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