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第四十三章 BSD猜想

作者:相与析

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时间已经是半夜了,但是躺在床上的叶鄃嵊还是瞪着一双大眼睛,还没有睡觉。www.youminggu.com

一想到从此不再是一个人了,身边有一位可爱又迷人的女友陪伴,上辈子的那些遗憾到今天就算是正式弥补了,叶鄃嵊就翻来覆去的睡不着。

实在睡不着,那就起来做数学题嘛。

正好关于bsd猜想的证明还有很多问题,反正明天除了帮大力搬家之外也没有别的事情了,干脆今天晚上就跟它死磕了。

叶鄃嵊起身穿好衣服做到了书桌面前,铺开一张又一张的草稿纸,拿起笔准备开始了。

你别说,心情激荡之下,脑子就停不下来,一遍又一遍的飞速运转,就跟做了很多次头脑风暴一样,居然还真的有些灵感冒出来了。

别说,就这灵光一闪,居然让叶鄃嵊摸到了新的出口的边。

bsd猜想,全称贝赫和斯维纳通-戴尔猜想。

自上世纪五十年代以来,数学家便发现椭圆曲线与数论、几何、密码学等有著密切的关系,例如,怀尔斯(wiles)证明费马最后定理,其中一个关键步骤就是用到椭圆曲线与模形式(modularform)之间的关系(谷山-志村猜想)。

bsd猜想就是与椭圆曲线有关。

上世纪六十年代,英国剑桥大学的贝赫与斯维纳通-戴尔利用电脑计算一些多项式方程式的有理数解时发现,这种方程通常会有无穷多解。

然而要如何给出无穷多解呢?

其解法是先分类,典型的数学方法是同余并藉此得同余类,即被一个数除之后的余数。

但是无穷多个数不可能每个都是需要的,数学家们便选择了质数,所以从某种程度上说,这个问题还与黎曼猜想zeta函数有关。

经过长时间大量的计算与资料收集,贝赫和斯维纳通-戴尔观察出一些规律与模式,因而提出bsd猜想:设e是定义在代数数域k上的椭圆曲线,e(k)是e上的有理点的集合,已经知道e(k)是有限生成交换群,即l(s,e)是e的hasse-weill函数,则e(k)的秩恰好等于l(e,s)在s=1处零点的阶,并且后者的taylor展开的第一个非零系数可以由曲线的代数性质精确表出。

前半部分通常称为弱bsd猜想,后半部分则是bsd猜想分圆域的类数公式的推广。

目前,数学家们仅仅证明了rank=0和1的弱bsd猜想成立,对于rank≥2部分的强bsd猜想,依旧无能为力。

此前叶鄃嵊也是沿着格罗斯、科茨走的那条路线,尝试在rank=0和1的基础上,推出rank≥2的bsd猜想,却发现渐渐走进了死胡同。

最近半年内,他始终没有任何进展。

而这一次,叶鄃嵊打算换个方式,利用同余数问题来证明bsd猜想。

虽然当前数学界,已经有人尝试通过同余数问题去证明bsd猜想,但这条路难度太大,还处于萌发状态,目前国际数学界并没有出现太多的成果。

之前叶鄃嵊也没有选择这条路,但是就在刚刚,叶鄃嵊突然想到,难度太大、没有成果,就一定证明这条路行不通吗?当前的主流思想就一定代表是正确的吗?

可以换个思路试试。

叶鄃嵊任由思路飞翔、然后开始奋笔疾书。

首先是是关于同余数问题的证明,即证明存在无穷多个素因子个数为任何指定正整数的同余数。

然后,推导出bsd对这样的e_d成立:d是某个8k+5型素数和若干8k+1型素数的乘积,只要\bbbq(\sqrt{-d})的类群的4倍映射是单的。

……

给定素数p,(1)p\equiv3(\mod8):p不是同余数但2p是同余数;(2)p\equiv5(\mod8):p是同余数;(3)p\equiv7(\mod8):p和2p都是同余数。

(弱bsd猜想)bsd猜想对e_d成立。特别的,r_d0当且仅当l(1,e_d)=0。

假定弱bsd猜想成立,则(1)理论上我们能够判定d是否为同余数;(2)tunnell定理给出在有限步内决定d是否为同余数的算法;(3)可以证明d\equiv5,6,7(\mod8)时r_d为奇数,故这样的d均为同余数。

……

根据heegner点的高度理论——著名的gross-zagier公式可以将其与l(1,e)联系起来。

而基于eichler,shimura在模椭圆曲线方面的工作以及新近证明的taniyama–shimura猜想(模定理),可以将l(s,e)解析延拓到整个复平面并且相应的riemann猜想成立。

……

这一算,时间便不知不觉的流失了,而且随着新思路的开拓,新的证明也变得越来越顺

也不知过了多久,叶鄃嵊总算得出了一个大略的结果,证明了这一猜想,长长舒了口气。

能这么快就得出结果,还是依仗于叶鄃嵊之前的努力,因为他之前在这条路上已经走了很久,相当于是很多路已经被趟平了的,现在换个方向走,很多坎坷是不需要思考就可以直接跨过去的。

这才能这么快就有结果。

虽然这里面有很多步骤是省略掉的,还有很多计算是叶鄃嵊用自己专属的标记来记录的,想要变成论文还需要更近一部的努力,但是已经得出来了最终的结果。

仅仅只是拿着这一摞草稿纸,叶鄃嵊也可以骄傲的宣布,自己证明了bsd成果。

叶鄃嵊长舒了一口气,站起来伸了个懒腰,走到窗户边打开窗户,深深的吸了一口凉气。

外面的天居然还是黑的!

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