Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Можете объяснить простым языком человеку, далекому от математики, в чем основной вопрос в гипотезе Римана (что он хотел и чего не смог)?

МатематикаТочные и естественные науки
Анонимный вопрос
  · 189,0 K
Редактор, автор и переводчик книг по математике  · 19 апр 2019  ·
problemaday

Сначала разберемся с функцией Римана.

Посмотрим на такую лесенку:

лесенка.jpg

В ней высота ступенек постепенно уменьшается. Первая ступенька высоты 1, вторая – ½, третья – 1/3 и так далее.

Эта лесенка ограничена по высоте или пробьет потолок любой высоты? На этот вопрос ответили братья Бернулли в конце XVII века. Так начались приключения гипотезы Римана.

Высота первых n ступенек лесенки равна

ряд.jpg

Оказывается, что если подобрать подходящее число ступенек n, то эту сумму можно сделать сколь угодно большой – лестница пробьет любой потолок наперед заданной высоты. Хотя высота ступенек уменьшается довольно быстро, лестница все равно успевает вырасти.

Математики решили попробовать такие ступеньки, высота которых уменьшается побыстрее. Первая ступенька высоты 1, вторая – (½)^2=1/4, третья – (1/3)^2=1/9 и так далее:

лесенка2.jpg

И да, такая лестница уже ограничена. Если установить потолок на высоте (π^2)/6≈1,645, то лестница подойдет к нему сколь угодно близко, но не коснется его. Эта высота есть сумма обратных квадратов:

ряд2.JPG

Первым эту сумму вычислил Леонард Эйлер. Появление числа π в ответе выглядит удивительно, ведь ничего кругленького в этой сумме не наблюдается. Потом Эйлер решил вычислить сумму обратных кубов:

ряд3.JPG

Но вот это уже не вышло. Не вышло не только у Эйлера, но и у следующих поколений математиков. Найти сумму обратных кубов – знаменитая нерешенная задача математики (хотя и не самая важная). Если ты ее решишь, то прославишься (хотя и не очень).

А теперь посмотрим на важнейший прием в математике: обобщай и обозначай.

Рассмотрим суммы всех степеней сразу, вот так:

ряд4.JPG

Мы уже знаем, что ζ(1) не имеет смысла, что ζ(2)=π^2/6, и что ζ(3) мы вычислять не умеем. Наш соотечественник Пафнутий Львович Чебышев рассмотрел функцию ζ(s), когда s принимает не только натуральные значения 1, 2, 3, … , но и действительные значения. На этом пути Чебышев смог получить серьезные результаты о распределении простых чисел.

Чебышев не любил комплексные и мнимые числа, считал их слишком далекими от реальности. А жаль. Если бы Чебышев разрешил переменной s принимать комплексные значения, то сейчас мы бы с вами изучали функцию Чебышева и проверяли гипотезу Чебышева.

Но гениальную догадку сделал именно Риман: он впустил в игру комплексные числа. Функция ζ(s), где s – комплексное число, называется функцией Римана.

Гипотеза Римана описывает поведение этой функции, а именно, где находятся ее нули (во всяком случае, самые интересные). Видимо, все они находятся на одной прямой – такой, что действительная часть s равна ½. Это числа вроде s=1/2+iz. Не все эти числа являются нулями дзета-функции, но гипотеза говорит, что все нетривиальные нули находятся среди таких чисел.

Незадача Кью. Решение задач по математикеПерейти на yandex.ru/q/loves/7b65a89f-f3fa-4aac-9d7b-824b66b44f01
2 эксперта согласны

Нет, увы это не так. Речь идёт о числах четные... и гипотеза Римана ни как не мог быть привязан к лестнице.

Аналитик по профессии, инженер-механик по образованию, философ по убеждениям, романтик по...  · 22 дек 2019
Математика - это наука, которая описывает некоторые закономерности чисел с помощью формул, затем этим пользуются другие науки, где эти закономерности проявляются в виде законов природы. Возьмём гармонические колебания. В математике их описывает вращение отрезка единичной длины и в зависимости от фазы (точки отсчета), мы получаем две функции синус или косинус угла, а... Читать далее
Я понял, сам обожал высшую математику, матстатистику, статистическую термодинамику, теоретическую физику... Читать дальше
Первый
Учитель информатики  · 28 июл 2021

По этой теме есть прекрасная книга. Называется Простая одержимость. Очень советую почитать. Там не только о математике, но и о великих математиках.

Александр Иваннов.Так ведь пенсионер.Занимаюсь ,чем придется.  · 26 июн 2021
А как объяснять далекому человеку?По мне,если очень далекий,то возожно я бы не взялся объяснять.В бытность своего преподавания мат.в старших классах(в младших тоже) гораздо больше было не понимающих,чем понимающих.Они и пополняли ряды этих далеких.Так это не только в моей практике.Вот Н.Шихова выкладывает свое объяснение,то которое она знает и считает наиболее... Читать далее

Математика - это и есть простой язык. Вы просите перевести то, что выражено на простом, ясном и максимально точном языке, на ваш - нелогичный, запутанный, неоднозначный недоязык. Зачем человеку "далекому от математики" знать о чём узкоспециальная математическая проблема?

Комментарий был удалён за нарушение правил
химия, технология, физика, материаловедение  · 12 февр 2021

Приблизительно. Иду домой, гололёд, на первую ступеньку ступл крепко, на второй поскользнулся, но не упал, на третью не ступил, нечищена, удержался, а потом и Римана, и его родню так вспомнил!!! И Лобачевского с кривыми треугольниками!

Так вот на третью не ступил, потому, что она ещё была и кривая!

бывший совочек--быдлячок, государственный крепостной  · 9 мая 2020
Повторю ранее написанный мелким шрифтом свой коммент, чтобы было видно желающим прочитать. Уравнение написано для комплексной плоскости, суммируется бесконечный ряд с комплексными членами с общим членом An= 1/n^s ( а энное равно единица, делённая на n в степени s, где s является комплексным числом s=x+iy, берётся сумма по всем натуральным n от 1 до бесконечности, эта... Читать далее
Уважаемый Владимир, а как тогда объяснить, что вот эта дзета-функция принимает значение "0", когда аргумент s... Читать дальше
Инженер электронной техники, программист.  · 28 мая 2021

Нет. Простым языком это простому человеку не донести. Я изучал дзета функцию несколько лет, периодически возвращаясь и более углубленно понимая, насколько Риман, Эйлер, Дирихле и многие другие великие величественны. Чтобы знать суть проблемы, нужно знать ее истоки

химия, технология, физика, материаловедение  · 5 июн 2021

Любой ответ должен быть заранее заложенным в вопросе, иначе зачем спрашивать...ну вот я спрошу, где мне взять 1200150 евро и никому не отдавать долг...грубо - но правда. Гриша Перельман даже премию взять отказался!

Ну да.Только вот этот ответ то и надо найти.

химия, технология, физика, материаловедение  · 6 февр 2021

Просто - ну не знаю, Земля круглая, а на каждом углу...влюбляются, вот потому мы и не вымерли! Вообще вопрос в какой-то ере должен подразумевать и ответ. А что Риман хотел?