昨天,全世界都关注的黎曼猜想证明给学术界贡献了一个沉默如迷的大瓜。
当天因为关注人数过多,官方直播流直接崩溃,逼得主办方不得不改用手机。
万众期待下,89岁的阿蒂亚爵士只花了不到十分钟的时间,用一张PPT就完成了他的证明,这场过于简洁的解说让演讲现场的提问环节陷入了迷之尴尬,尔后整个数学界都沉默了。
今天,Heidelberg Laureate Forum 2018官方终于在YouTube上放出阿蒂亚爵士的高清演讲视频,“这一证明到底对不对?”的疑问迅速蔓延。各界人士众说纷纭,总体看上去,对Atiyah来说,形势并不乐观。
我们也很想问,有没有人能证明他的证明是对的呢?
这不是绕口令,这可能成为今年最重要的未解之谜。
关于Atiyah的证明
关于阿蒂亚的证明过程,简言之,就是他首先假设黎曼猜想是正确的,接着他引入了一个新的函数(Todd函数),然后将Todd函数(T(S))与zeta函数关联,并在两者的基础之上定义了新的F(s),最后透过对F(s)的简单性质研究反推出zeta函数的性质,从而证明黎曼猜想。
这样看下来,证明思路“简洁”的可怕。
用阿蒂亚的话来说,这一证明思路的灵感就来源于自己在2018年ICM上提出精细结构常数(Fine structure constant)的推演,这是一个物理学上长期存在的数学问题。
由于目前流出的材料过于简洁,几乎每一步的推演都是“证明从略”,因而引发了外界巨大的争议。
并且,这项证明的核心——Todd函数,它更是专属于阿蒂亚及其门徒的内部研究成果,即关于该函数的研究,阿蒂亚和他的弟子们最有发言权,其他人想插嘴也不容易。
疑点重重
目前,对于这一证明过程,各界最大的质疑在两处:一是立论基础——精细结构常数;二是Todd函数。
首先,阿蒂亚采用的精细结构常数α,其本身在物理界的“名声”就不好。原先,精细结构常数在量子电动力学中是一个很有名的基本常数,其数值约等于一百三十七分之一(并非精确相等)。后来,很多物理学家尝试从诸多数学角度给出解释和推导,但都以失败告终。因此,现在,对于α的研究在物理学界被默认为是“放飞自我”。
在这一证明被公布后,对于阿蒂亚引用精细结构常数α作为立论基础这一行为,众人表示深深的怀疑。
而对于Todd函数引用的严谨程度,更有人写上一页的论文来回“怼”。如图,在分析中,作者给出了两点疑惑:一是作者根据阿蒂亚给出的公式分析出Todd函数不是在全平面可解析的,这与老爷子给出的前提矛盾;第二,作者指出阿蒂亚并未严谨的给出他在采用zeta函数时的限定条件,因此其中存在一定的矛盾。
国内的讨论虽已热火朝天,但国外大多数人至今仍然保持沉默。在已有的评论中,加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的数学物理学家John Baez 是少数几个愿意对阿蒂亚的主张发表批评意见的人之一。他指出:“该证明只是将一个大胆的主张叠加在另一个之上,没有任何关联的论证和真正的证据。”
孰是孰非,Atiyah是真的错了?
事实上,历史总是惊人的相似,数学界的难题基本上没有出现过一次性就搞对的。
怀尔斯对费马大定理的证明就是私下找人看了半年,然后才小规模公开让大家评审,审了两个月之后发现了一个严重错误,怀尔斯又花了一年多补救这个错误,最后又花了一年多才最终发表。
可见,仅是验证证明本身的正确性就不是一件容易的事,在阿蒂亚愿意公布细节的情况下,距离正式落定,也少不了两三年的时间。
换言之,如果仅凭阿蒂亚老先生透露出来的几个公式就断定其正确性,似乎显得太过轻视了些。
对于各方的批评,阿蒂亚也似乎早有预料,他在演讲之前的一封电子邮件中就表示:演讲的观众中会有睿智的年轻学者,以及经验丰富的老科学家。我要做的是把自己抛入狮群之中,希望能够全身而退。
最后
对于论文的细节,阿蒂亚表示,其实他已经写了多篇论文,最长的一篇是关于精细结构常数。但发表不易,因为到了他这个年纪,人们(杂志)就不再发表他的论文,年纪太大了,而且肯定有错。他解释道:“我甚至提交到了arXiv 上,但它们不接收。”
其实,正如中科大教授胡不归所言:“数学领域十分残酷,哪怕你有500页的论文,只需一行的错误就可以否定全部。这个是否真的有一个惊天进展,只能继续等待了。”
因而,我们能做的就是等待,等待那个证明“这个证明”是对或是错的人。