阿蒂亚爵士又搭桥:黎曼猜想可能与量子世界有某种联系

最近科学界的最大的新闻是什么?那当然是89岁的迈克尔·阿蒂亚声称他证明了“黎曼猜想”,并在2018海德堡获奖者论坛上展示了他的研究内容。

迈克尔·阿蒂亚

不过,数学家们好像对此并不满意。因为阿蒂亚只用了5页纸阐述了他的研究内容,其中也只是提到了一个量子力学中的“精细结构常数”,并且也只是呼吁后人在研究这个常数的基础上,解决黎曼猜想。总而言之,阿蒂亚只是提出了一种新的方法,而且数学家们目前对这个方法表示怀疑。

精细结构常数大约等于1/137,而且在物理学中它并不是真的常数,它是用来描述两个电子相互吸引力的大小的一个数,它的耦合常数随着时间的变化而变化。

黎曼猜想主要是研究素数的分布规律,素数又叫质数,一个大于1的自然数,除了1和它自身外,不能整除其他自然数的数。黎曼猜想虽然未被证明,但是经过100多年的研究发现,素数的分布似乎是有规律的。

黎曼发明了一个公式,它可以计算一定数字范围内到底有多少是素数,还有这些素数之间的间隔有多大。但是,这个公式成立的前提是ζ(s)=0时的所有s的实部都是1/2,这个前提就是黎曼猜想,目前还没有人能正式严谨的证明“ζ(s)=0时的所有s的实部都是1/2”这句假设。

目前,利用计算机,已经计算出10万亿个非平凡零点的实部都是1/2,至于为什么?还没有人能解决。

巧妙的是,1972年,数学家蒙哥马利与物理学家戴森发现一个现象——如果将黎曼临界直线上的零点和实验记录的大原子的核的能级相比较,两者的分布惊人的相似。

现在迈克尔·阿蒂亚又将黎曼函数与量子力学联系起来,如果他是正确的,那么又是一件很惊人的事情。为什么一个素数的分布规律问题能和量子力学现象扯上关系?这让人感觉这个世界似乎是精心设计的。

其实阿蒂亚已经不是第一次干这种事,业内有玩笑称他为“搭桥者”,早前把数学的群论引入到弦理论、量子力学和广义相对论这些领域并获得成功的研究进展。这次的结果究竟如何,科学家们需要时间去研究。

数学是一个精密、严谨的学科,可是它与这变幻莫测的大自然总能找到惊人的联系,这让人不得不怀疑,这个世界似乎被精心设计过。

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