— На этом мои полномочия всё... — сказала она.
Девушка опустилась на стул.
Ли Дун задумчиво хмыкнул, стоя на сцене.
— Эта студентка уже подошла вплотную к порогу следующего этапа, — сказал он, кивнув в её сторону.
— Всё верно.
— Ваш подход правилен по своей сути.
— Вот только ведёт он вовсе не к решению этой конкретной задачи.
— Он открывает совсем другую вершину — ту самую, над которой всю свою жизнь размышляли умы масштаба Якоби, Клейна и Гильберта.
— Но давайте сначала покорим эту гору, а уже потом замахнемся на следующую.
Стоило ему произнести это.
как несколько аспирантов, сидевших в зале.
резко выпрямились в креслах.
До них дошло.
То самое, что Ли Дун назвал «следующей горой».
Речь шла о модулярных формах.
Когда все трое завершили свои ответы.
аудитория, вопреки ожиданиям, погрузилась в гробовую тишину.
По логике вещей, эти три ответа уже охватывали три наиболее распространенных подхода к решению поставленной задачи.
Первый из аналитической теории чисел, второй из геометрии, третий из теории модулярных форм.
«Разве можно подойти к этому как-то иначе?»
Ли Дун обвел взглядом затихший зал со сцены.
Его губ коснулась едва заметная улыбка.
— Все три ответа верны.
— Но ни один из них нельзя назвать полным.
— Ответ первого студента говорит нам о том, при каких *n* решение существует, а при каких — нет.
— Ответ второго показывает, что общее число решений приблизительно равно пи, умноженному на эн.
— А ответ третьего указывает на то, что в конечном счете всё это можно свести к производящей функции.
— Однако все трое упустили из виду одну вещь.
Он выдержал короткую паузу.
— Сколько именно наборов решений существует для каждого конкретного *n*?
— Точное количество комбинаций.
— Что же в конечном итоге определяет число решений?
— И вовсе не простое «да/нет», полученное через разложение на простые множители.
— И не грубая «оценка», выведенная через расчет площади.
— И уж тем более не туманное описание объекта «тета в квадрате».
— Речь идет о замкнутой формуле, которая дает полностью точный результат для каждого отдельного *n*.
К этому моменту все в зале затаили дыхание, ловя каждое его слово.
Лишь теперь до них дошло истинное положение дел.
Три пути, которые они только что предложили, даже не касались этой сути.
Возникло неловкое ощущение: «Я ответил правильно, но, кажется, совсем на другой вопрос».
Ли Дун обернулся и вывел на классной доске строчку.
[эр-два от эн равно четырём, умноженным на (дэ-один от эн минус дэ-три от эн)]
Затем он продолжил писать строчкой ниже.
[d1(n) = #{d: d делит n, d ≡ 1 (по модулю 4)}]
[d3(n) = #{d: d делит n, d ≡ 3 (по модулю 4)}]
Он отложил мел и повернулся к залу.
— Это точная формула, выведенная Якоби в 1828 году.
— Для любого заданного *n*, чтобы найти количество решений, нужно посчитать, сколько у него делителей, дающих при делении на 4 остаток 1, а сколько — остаток 3. Найти разницу, а затем умножить на 4.
— И дело в шляпе.
По рядам пронесся единый вздох изумления.
Несколько аспирантов невольно зашушукались.
— Как... Как он вообще до этого додумался?
— Какая между всем этим вообще связь?
Ли Дун усмехнулся.
Он поднял руку и вывел на доске новую группу символов.
[Z[i] = {a + bi: a, b ∈ Z}]
— Целые числа Гаусса.
— *a* плюс *b*, умноженное на *i*.
— Где *a* и *b* — целые числа.
— В этой новой системе счисления мы делаем одну вещь.
— Берем целое число *n* и раскладываем его на простые множители уже в кольце Z[i]
Он набросал на доске разветвленную схему.
— Среди обычных целых чисел 5 — простое число.
— Но в Z[i] оно раскладывается: 5 = (2 + i)(2 − i).
— Оно расщепляется.
— А что насчет 3? В Z[i] оно остается простым. Оно не расщепляется.
— А 7? Тоже не расщепляется.
— Почему одни простые числа расщепляются, а другие нет?
Он бросил взгляд на Чжан Хэна.
В глазах Чжан Хэна уже горел огонь, и он громко ответил.
— Те, что дают при делении на 4 остаток 1, расщепляются.
— А те, что дают остаток 3, — нет.
Ли Дун кивнул.
— Так о чем на самом деле спрашивает r2(n)?
— О том, сколькими способами можно представить *n* в виде произведения двух целых чисел Гаусса.
— Это ничто иное как «функция деления» в кольце целых чисел Гаусса.
— Стоит изменить числовую систему, как задача тут же превращается из «подсчета решений» в «подсчет делителей».
— Стоит сменить угол зрения, и задача из «комбинаторной головоломки с алгебраическими преобразованиями» трансформируется в привычную для теории чисел проблему подсчета множителей.
Он сделал паузу, а затем указал на Цю Цзяюаня.
— Вы. В своей недавней оценке площади вы утверждали, что средний порядок r2(n) равен π.
— Вы знаете, почему именно π?
Цю Цзяюань с некоторым колебанием сказал.
— Формула площади круга.
— Верно.
Ли Дун покачал головой.
— И в то же время нет.
— Формула площади круга — лишь поверхностное проявление.
— Если взять эту функцию подсчета решений r2(n) и составить из нее ряд Дирихле...
Ли Дун вывел на доске еще одну строчку.
[Σ r2(n)/n^s = 4 ζ(s) L(s,χ)]
— С точки зрения математического анализа, он распадается на произведение двух элементов.
— Один из них — дзета-функция Римана.
— Другой — L-функция Дирихле для нетривиального характера по модулю 4.
— Первый множитель этого произведения имеет полюс в точке s=1 с вычетом, равным 1.
— Значение второго множителя при s=1 составляет π/4.
— Перемножьте их, и в результате получите то самое π.
— Вот истинная причина, почему средний порядок равен π.
— Эта π не просто свалилась из формулы площади круга.
— Она появилась из L-функции.
Слушатели в аудитории окончательно онемели.
У Цю Цзяюаня перехватило дыхание.
Его прежний ответ про «площадь круга»
оказался лишь случайным следствием этой L-функции в точке s=1.
Ли Дун повернулся к доске.
— Сделаем еще один шаг назад.
— Чем была та самая L(s,χ) секунду назад?
— Она переводит простую четность по модулю 4 в аналитический объект.
— У этого класса объектов есть свое название.
— Это... самый первый, простейший пример автоморфной L-функции минимальной размерности.
— Автоморфная L-функция на GL(1).
До этого момента он ни разу не сказал имя «Ленглендс».
Но когда присутствовавшие аспиранты услышали это, лица их мгновенно побледнели.
Настройки чтения
Размер
18
Шрифт
Выравнивание
Тема
Интервал
1.7
Ширина
Оригинал текста
Отметки прогресса
Мой учебный чат полон настоящих небожителей — Главы
Список глав загрузится при открытии.
Комментарии
Войдите, чтобы оставить комментарий.