09.25 問題來了,誰能證明阿蒂亞關於黎曼猜想的證明是對的?

昨天,全世界都關注的黎曼猜想證明給學術界貢獻了一個沉默如迷的大瓜。

當天因為關注人數過多,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,這場過於簡潔的解說讓演講現場的提問環節陷入了迷之尷尬,爾後整個數學界都沉默了。

問題來了,誰能證明阿蒂亞關於黎曼猜想的證明是對的?

今天,Heidelberg Laureate Forum 2018官方終於在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,形勢並不樂觀。

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。

問題來了,誰能證明阿蒂亞關於黎曼猜想的證明是對的?

關於Atiyah的證明

關於阿蒂亞的證明過程,簡言之,就是他首先假設黎曼猜想是正確的,接著他引入了一個新的函數(Todd函數),然後將Todd函數(T(S))與zeta函數關聯,並在兩者的基礎之上定義了新的F(s),最後透過對F(s)的簡單性質研究反推出zeta函數的性質,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於自己在2018年ICM上提出精細結構常數(Fine structure constant)的推演,這是一個物理學上長期存在的數學問題。

由於目前流出的材料過於簡潔,幾乎每一步的推演都是“證明從略”,因而引發了外界巨大的爭議。

並且,這項證明的核心——Todd函數,它更是專屬於阿蒂亞及其門徒的內部研究成果,即關於該函數的研究,阿蒂亞和他的弟子們最有發言權,其他人想插嘴也不容易。

疑點重重

目前,對於這一證明過程,各界最大的質疑在兩處:一是立論基礎——精細結構常數;二是Todd函數。

首先,阿蒂亞採用的精細結構常數α,其本身在物理界的“名聲”就不好。原先,精細結構常數在量子電動力學中是一個很有名的基本常數,其數值約等於一百三十七分之一(並非精確相等)。後來,很多物理學家嘗試從諸多數學角度給出解釋和推導,但都以失敗告終。因此,現在,對於α的研究在物理學界被默認為是“放飛自我”。

在這一證明被公佈後,對於阿蒂亞引用精細結構常數α作為立論基礎這一行為,眾人表示深深的懷疑。


問題來了,誰能證明阿蒂亞關於黎曼猜想的證明是對的?

而對於Todd函數引用的嚴謹程度,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:一是作者根據阿蒂亞給出的公式分析出Todd函數不是在全平面可解析的,這與老爺子給出的前提矛盾;第二,作者指出阿蒂亞並未嚴謹的給出他在採用zeta函數時的限定條件,因此其中存在一定的矛盾。

問題來了,誰能證明阿蒂亞關於黎曼猜想的證明是對的?

國內的討論雖已熱火朝天,但國外大多數人至今仍然保持沉默。在已有的評論中,加州大學河濱分校(University of California, Riverside)的數學物理學家John Baez 是少數幾個願意對阿蒂亞的主張發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,沒有任何關聯的論證和真正的證據。”

孰是孰非,Atiyah是真的錯了?

事實上,歷史總是驚人的相似,數學界的難題基本上沒有出現過一次性就搞對的。

懷爾斯對費馬大定理的證明就是私下找人看了半年,然後才小規模公開讓大家評審,審了兩個月之後發現了一個嚴重錯誤,懷爾斯又花了一年多補救這個錯誤,最後又花了一年多才最終發表。

可見,僅是驗證證明本身的正確性就不是一件容易的事,在阿蒂亞願意公佈細節的情況下,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。

對於各方的批評,阿蒂亞也似乎早有預料,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者,以及經驗豐富的老科學家。我要做的是把自己拋入獅群之中,希望能夠全身而退。

最後

對於論文的細節,阿蒂亞表示,其實他已經寫了多篇論文,最長的一篇是關於精細結構常數。但發表不易,因為到了他這個年紀,人們(雜誌)就不再發表他的論文,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:“數學領域十分殘酷,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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