 |
โจทย์ข้อที่ 3
Riemann Hypothesis
Riemann Hypothesis หรือสมมุติฐานของรีมันน์ อาจจะเป็นปัญหาที่อายุยืนที่สุดในเจ็ดข้อ และเป็นหนึ่งในปัญหาของฮิลเบอร์ ตในปี 1900 ที่หลงเหลือมาจนทุกวันนี้ ถ้าจะว่าให้เข้าใจง่ายที่สุด Riemann Hypothesis ก็เป็นโจทย์แก้สมการดีๆนี่เอง
รีมันน์ได้ศึกษาฟังก์ชันตัวหนึ่งซึ่งมีชื่อว่า zeta function และมีนิยามบนจำนวนที่มากกว่า 1 ว่า
zeta(s)=1/1^s+1/2^s+1/3^s+1/4^s+...
zeta function นี้สามารถขยายนิยามออกไปได้แม้สำหรับค่า s ที่เป็นจำนวนเชิงซ้อน สิ่งที่รีมันน์สนใจในอันดับต่อไปก็คือ การหาค่า s ในสมการ zeta(s)=0 รีมันน์พบว่าสมการนี้มีคำตอบมากมายเหลือเกิน ตั้งแต่จำนวนเต็มลบคู่ทั้งหมด (ได้แก่ -2,-4,-6,...) และอีก "ส่วนหนึ่ง" ที่รีมันน์ไม่สามารถหาค่าได้หมด และไม่ทราบว่ามีอะไรบ้าง
จะอย่างไรก็ดีนะครับ การแก้สมการดังกล่าวนี้ไม่ตรงไปตรงมาอย่างที่คิด เพราะเมื่อฟังก์ชันถูกขยายนิยามไปบนจำนวนเชิงซ้อนแล้วเรื่องประหลาดอาจเกิด ขึ้นได้มากมายไม่รู้จบ อย่างเช่น ฟังก์ชันเอกซ์โปเนนเชียลธรรมดาๆอย่าง e^x นั้น พอไปอยู่บนแกนจำนวนเชิงซ้อนแล้วจะกลับกลายเป็นฟังก์ชันตรีโกณมิติ ไป แต่ zeta function นี้ซ้ำร้ายยิ่งไปกว่านั้น บนจำนวนเชิงซ้อน zeta function จะไม่มีนิยามที่ตรงไปตรงมา แต่ต้องอาศัยฟังก์ชันอื่นๆอีก
zeta function มีความสัมพันธ์โดยตรงกับจำนวนเฉพาะ (จำนวนที่แยกตัวประกอบไม่ได้ เช่น 2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,...) ไม่มีใครรู้สูตรสำเร็จในการหาค่าจำนวนเฉพาะ แต่บทพิสูจน์ของ Riemann Hypothesis จะมีประโยชน์ในการศึกษาการกระจายตัวของจำนวนเฉพาะ หากจะถามว่าทำไมต้องศึกษาการกระจายตัวของจำนวนเฉพาะ? คำตอบก็คือเพราะจำนวนเฉพาะเป็นกระดูกสันหลังของระบบรหัสที่ใช้ในการสื่อสาร ทุกวันนี้ หากไม่มีการศึกษาเรื่องจำนวนเฉพาะมาก่อน อินเตอร์เนตจะไม่มีความปลอดภัยเลย อีเมลจะถูกแฮคได้ทุกเมื่อ ความลับของบริษัทจะถูกโจมตีเมื่อไหร่ก็ได้
คำถามล้านที่สามนี้ถามว่า จริงหรือไม่ที่คำตอบอีก "ส่วนหนึ่ง" ที่เหลือนั้นจะต้องเป็นจำนวนเชิงซ้อนที่มีส่วนจริง (real part) เท่ากับ 1/2
จนถึงทุกวันนี้ นักคณิตศาสตร์ได้ใช้ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์หาคำตอบของสมการเป็นล้านๆค่าแล้ว แต่ก็ไม่พบค่าใดที่ขัดแย้งกับ Riemann Hypothesis
แก้ไขเมื่อ 26 ม.ค. 54 15:45:24
แก้ไขเมื่อ 26 ม.ค. 54 15:35:49
จากคุณ |
:
คนสร้างภูเขา
|
เขียนเมื่อ |
:
26 ม.ค. 54 15:09:44
|
|
|
|
 |