素数之恋
啊哈,我证明了黎曼猜想,但空白处太小,我写不下~~
引子
小时候的课程名,是很值得回味的。譬如自然,思想品德,咋一读起,郎朗上口外还有些时间疏离感,仿佛它们只是些美好却又古朴的知识,不如那些一直陪伴,从小学,至中学,甚至大学的基础学科坚守,如语文,数学,物理,化学,过了许多学生时代,它们的名字依然如故。这些名字有着极深的抽象,才能一直简洁的描述这个世界。
物理:格物致理;化学:物各有质,自有变化;数学:九数。这里的九既是九章算术之九,也是数之极,数学本身就是一种无穷的抽象。最近读的就是数论的一角:素数。
素数或者质数,不如说是独数,孤数。整个数字世界中,有效的因子只有自己,也许只有素数才能算独立无二。
以下均为读素数之恋手记。
论文
1859年,伯恩哈德·黎曼(Bernhard Riemann)成为柏林科学院的通讯院士,对于一个青年数学家来说(32岁的黎曼), 这是一个崇高的荣誉。依照惯例,黎曼向科学院提交了一篇论文,论文题目是:“论小于一个给定值的素数的个数”。
纸牌游戏和调和级数
52张纸牌叠放在桌子上,第一张纸牌向右移动多远才不会掉下来,答案是1/2,此时第一张纸牌的中心刚好在边缘,如果这时候继续移动第二张纸牌,移动多远两张纸牌不会掉下来,答案是1/4,大家可以用杠杆原理求解下(have a try),那么继续移动第三张多远上面的三张纸牌不会掉下来,答案是1/6。是的也许可以按照行测里面的推论题给出答案了,第四张1/8。大家可以加下去也就是1/2+1/4+1/6+1/8+...+1/102。或者1/2*(1+1/2+1/3+1/4+...+1/51)。这就是大名鼎鼎的调和级数1+1/2+1/3+1/4+...+1/n。
调和级数是收敛的么?答案是不,它是发散的。中世纪的晚期的法国学者奥雷姆(Nicole d'Oresme,约1323-1382,这个年代中国处于元末明初,想想当时的华夏应该没有多少人会去想这个问题,也许连倒数还未抽象出来)给出来一个简单的证明。易得:1/3+1/4大于1/2,1/5+1/6+1/7+1/8大于1/2,也即可知这个级数按2的幂次方分段,每段都大于1/2,也即有无限个1/2。即这个级数是发散。
再看看其他的数列,比如1/1,3/2,7/5,17/12,41/29,99/70,239/169…。递推逻辑是分子+分母等于新的分母,分子+2倍的分母等于先得分子。这个数列的极限是2的平方根(1.414...),也就是2^(1/2)。
再看一个有名的数列,11,(1+1/2)2,,(1+1/3)3,,(1+1/4)4...,(1+1/n)^n。这个数列的极限大家都比较熟悉了它就是大名鼎鼎的e,自然对数的底数e,2.718281828459...。我们高中遇到它,竟然就自然而然的接受了它,大概是高中的时候我们接受了太多的物理常数(g,G,h)和化学常数(阿伏加德罗),于是对这个e也就见怪不怪了。具体的e的科普可以参见知乎专栏—直观の数学。
再说一个让人珍惜学校时光的话,我们高二就学完了高中的课程,高三这一年大多是温故而知新,其实这个知新最好的的方式不是温故,而是求索,如果你高三能够在温故的同时,学习下奥数,高数,你会获得极大的成长!取得数学状元也有很大可能。进来大学后,教学方式和学习环境变化巨大,这时候如果可以重来我希望能好好的学习数学(我们学校是微积分,线代,复变),是那种充分的理解,能够若干年后还可以形象的从大脑cpu中渲染出来,推理出来的那种理解。而不只是考试得了90+。
素数概率
上帝之手-欧拉公式
假设
ζ函数的所有非平凡零点的实部都是1/2