เกณฑ์ของหลี่
ในทฤษฎีจำนวนเกณฑ์ของหลี่เป็นข้อความเฉพาะเกี่ยวกับการเป็นบวกของลำดับบางอย่าง ซึ่งเทียบเท่ากับสมมติฐานของรีมันน์เกณฑ์นี้ตั้งชื่อตามเซียนจิน หลี่ ผู้เสนอเกณฑ์นี้ในปี 1997 ในปี 1999 เอนริโก บอมเบียรีและเจฟฟรีย์ ซี. ลาการิอัสได้เสนอการสรุปทั่วไป โดยแสดงให้เห็นว่าเงื่อนไขการเป็นบวกของหลี่ใช้ได้กับกลุ่มจุดใดๆ ที่อยู่บนแกน Re( s ) = 1/2
คำนิยาม
โดยที่ ζ คือฟังก์ชันซีตาของรีมันน์พิจารณาลำดับต่อไปนี้
เกณฑ์ของหลี่จึงเป็นข้อความที่ว่า
- สมมติฐานของรีมันน์เทียบเท่ากับข้อความที่ว่าสำหรับจำนวนเต็มบวกทุกจำนวน.
ตัวเลข(บางครั้งอาจมีการกำหนดโดยใช้ค่ามาตรฐานที่แตกต่างกันเล็กน้อย) เรียกว่าสัมประสิทธิ์ Keiper-Li หรือสัมประสิทธิ์ Li นอกจากนี้ยังสามารถแสดงในรูปของศูนย์ที่ไม่เป็นศูนย์ของฟังก์ชันซีตาของ Riemann ได้อีกด้วย:
โดยที่ผลรวมนั้นครอบคลุม ρ ซึ่งเป็นศูนย์ที่ไม่เป็นศูนย์ของฟังก์ชันซีตา ผลรวม ที่ลู่เข้าแบบมีเงื่อนไข นี้ ควรเข้าใจในความหมายที่มักใช้ในทฤษฎีจำนวน กล่าวคือ
(Re( s ) และ Im( s ) แทนส่วนจริงและส่วนจินตนาการของsตามลำดับ)
ความคิดเชิงบวกของได้รับการตรวจสอบแล้วจนถึงโดยการคำนวณโดยตรง
การพิสูจน์
โปรดทราบว่า.
จากนั้น เริ่มต้นด้วยฟังก์ชันทั้งหมด, อนุญาต.
หายไปเมื่อ. เพราะฉะนั้น,เป็นโฮโลมอร์ฟิกบนดิสก์หน่วยก็ต่อเมื่อ.
เขียนอนุกรมเทย์เลอร์. เนื่องจาก
เรามี
ดังนั้น
- .
สุดท้าย ถ้าแต่ละศูนย์มาพร้อมกับคู่ควบที่ซับซ้อน ของมันจากนั้นเราอาจรวมเงื่อนไขต่างๆ เพื่อให้ได้
| . | 1 |
เงื่อนไขจากนั้นจึงเทียบเท่ากับด้านขวาของ ( 1 ) เห็นได้ชัดว่าไม่เป็นลบเมื่อทั้งสองและในทางกลับกัน การสั่งซื้อโดยเราจะเห็นว่าสิ่งที่ใหญ่ที่สุดภาคเรียน () ครอบงำผลรวมเนื่องจากและด้วยเหตุนี้กลายเป็นค่าลบได้ในบางครั้ง P. Freitas (2008). " เกณฑ์แบบ Li สำหรับระนาบครึ่งที่ปราศจากศูนย์ของฟังก์ชันซีตาของรีมันน์" arXiv : math.MG/0507368
การสรุปโดยทั่วไป
Bombieri และ Lagarias แสดงให้เห็นว่าเกณฑ์ที่คล้ายกันนี้ใช้ได้กับกลุ่มของจำนวนเชิงซ้อน ใดๆ และจึงไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะสมมติฐานของ Riemann เท่านั้น กล่าวคือ ให้R = { ρ } เป็นกลุ่มของจำนวนเชิงซ้อนρ ใดๆ ที่ไม่มีρ = 1 ซึ่งสอดคล้องกับเงื่อนไขต่อไปนี้
จากนั้นเราอาจกล่าวข้อความที่เทียบเท่ากันได้หลายข้อความเกี่ยวกับเซตดังกล่าว ข้อความหนึ่งในนั้นคือข้อความต่อไปนี้:
- หนึ่งมีสำหรับทุกρก็ต่อเมื่อ
- สำหรับจำนวนเต็มบวก n ทุกจำนวน
อาจกล่าวได้น่าสนใจยิ่งขึ้น หากเซตR เป็นไปตาม สมการเชิงฟังก์ชันบางอย่างภายใต้การแทนที่s ↦ 1 − sกล่าวคือ ถ้าเมื่อใดก็ตามที่ρอยู่ในRแล้วทั้งค่าสังยุคเชิงซ้อนและค่าสังยุคเชิงซ้อน และถ้าอยู่ในRแล้ว เกณฑ์ของ Li สามารถระบุได้ดังนี้:
- จะมี Re( ρ ) = 1/2 สำหรับทุกρก็ต่อเมื่อ
- สำหรับจำนวนเต็มบวก n ทุกจำนวน
Bombieri และ Lagarias ยังแสดงให้เห็นว่าเกณฑ์ของ Li เป็นผลมาจากเกณฑ์ของ Weilสำหรับสมมติฐานของ Riemann ด้วย
ในปี 2006 พี. ไฟรตัส พิสูจน์ว่าค่าศูนย์ทั้งหมดของฟังก์ชันซีตาของรีมันน์นั้นอยู่ภายในบริเวณดังกล่าว, ที่ไหนก็ต่อเมื่อตัวเลขเหล่านั้น
มีค่าไม่เป็นลบสำหรับจำนวนเต็มบวกทุกจำนวนสัมประสิทธิ์เหล่านี้เรียกว่าสัมประสิทธิ์ -Li [ 1 ] A. Droll [ 2 ]ได้ขยายผลลัพธ์ไปยังคลาส Selberg ที่ขยายออกไป A. Bucur, A.-M. Ernvall-Hytönen, A. Odžak และ L. Smajlović [ 3 ]ได้ตรวจสอบพฤติกรรมของสัมประสิทธิ์สำหรับฟังก์ชันบางอย่างที่ละเมิดสมมติฐานของ Riemann และ N. Palojärvi [ 4 ]ได้พิสูจน์เงื่อนไขที่ชัดเจนระหว่างจำนวนจำกัดสัมประสิทธิ์ -Li และบริเวณที่ไม่มีศูนย์