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こんにちは!
「ミレニアム懸賞問題 全部解説するまで帰れま7」第2弾、いってみましょう!
今回のテーマは、数学界の最大級のミステリーにして、ナンバーワンの有名人(問題?)
その名も──リーマン予想(Riemann Hypothesis)!!
この記事では、
を、ポップに、でもちゃんと深掘りして解説していきます。
「リーマン予想」とは、1859年にドイツの数学者ベルンハルト・リーマンが提出した、とてもシンプルだけど超奥深い問題です。
ざっくり一言でいうと:
「ゼータ関数の非自明な零点はすべて1/2の直線上にある」っていう予想
……って言われても「なんのこっちゃ?」ですよね!
まずはこの“ゼータ関数”と“零点”について、ちょっとだけ掘り下げましょう。
ゼータ関数(ζ関数)は、もともとはこんな式で定義されます: ζ(s)=1^(−s)+2^(−s)+3^(−s)+4^(−s)+⋯
この関数、実は素数と深い関係があります。
オイラーがこのように変形してしまいました:
ζ(s)=∏p:素数(1/(1−p^(−s))
つまり、ゼータ関数を研究することは、素数の分布を読み解くカギを握っているのです!
このゼータ関数には「0になる点(=零点)」がいくつも存在します。
この非自明な零点が、実はすべて「実部が1/2の直線上にある」らしいんです。
これが、リーマン予想。
たった一行の予想なのに、170年以上解かれていないんですよ……!
じつはこのリーマン予想、ミレニアム懸賞問題だけじゃなく、
20世紀初頭の「ヒルベルトの23の問題」にも選ばれていたんです!
1900年、数学者ダフィット・ヒルベルトが「これから100年間で数学者が解くべき課題」として選んだ23個の問題リスト。
その23の問題のうちの1つとして、すでにリーマン予想は注目されていました。
つまりこの予想、19世紀にも重要とされ、21世紀にも重要とされ続けてるレジェンド級の難問なんです!
これまで、世界中のトップ数学者たちが挑み、部分的な成果は上がってきました。
でも!
「すべての非自明な零点がそうなる」と証明できた人は、まだ誰もいません。
ずばり、複素関数と素数の関係を統一的に扱える“新しい視点”が必要なのです。
現在の限界:
数学的には、
といった最前線の理論が、いずれリーマン予想の鍵を握るのでは?と期待されています。
これが解けたら、世界はかなり変わります。
まさに、数学という宇宙のブラックボックスを一気に開けるようなインパクト!
最後に、今回の内容を箇条書きでまとめます!
次回の「帰れま7」では、同じく100万ドルの夢が詰まったあの問題……
**「P≠NP予想」**についてガチで解説予定!
理系なら一度は聞いたことあるこの問題、実はみんなのスマホやネットにも関係してる…!?
次回もお楽しみに!