Кіріспе
L функцияларының нөлдері туралы математикалық болжам. Риман гипотезасы – математикадағы ең маңызды болжамдардың бірі. Ол Риман зетта функциясының нөлдері туралы мәлімдеме. Әртүрлі геометриялық және арифметикалық объектілерді формальды түрде Риман зетта функциясына ұқсас, яғни жаһандық L функциялары арқылы сипаттауға болады. Сонда осы L функцияларының нөлдері туралы да сол сұрақ туындайды, бұл Риман гипотезасының әртүрлі жалпыламаларын береді. Көптеген математиктер осы жалпыламалардың дұрыс екеніне сенеді. Осы болжамдардың дәлелденген жалғыз жағдайлары алгебралық функциялық денелер жағдайында (сандық денелер жағдайында емес) кездеседі. Жаһандық L функциялары эллипстік қисықтарға, сандық денелерге (осы жағдайда олар Дедекинд зетта функциялары деп аталады), Маасс формаларына және Дирихле белгілеріне (осы жағдайда олар Дирихле L функциялары деп аталады) байланысты болуы мүмкін. Риман гипотезасы Дедекинд зетта функциялары үшін формулировкаланса, ол кеңейтілген Риман гипотезасы (ERH) деп аталады, ал Дирихле L функциялары үшін формулировкаланса, ол жалпыланған Риман гипотезасы (GRH) деп аталады. Бұл екі мәлімдеме төменде егжей-тегжейлі қарастырылады. (Көптеген математиктер жалпыланған Риман гипотезасы деген атауды Дирихле L функцияларының ерекше жағдайы ғана емес, Риман гипотезасының барлық жаһандық L функцияларына кеңеюін қамту үшін қолданады.)
The Riemann hypothesis is one of the most important conjectures in mathematics. It is a statement about the zeros of the Riemann zeta function. Various geometrical and arithmetical objects can be described by so called global L functions, which are formally similar to the Riemann zeta function. One can then ask the same question about the zeros of these L functions, yielding various generalizations of the Riemann hypothesis. Many mathematicians believe these generalizations of the Riemann hypothesis to be true. The only cases of these conjectures which have been proven occur in the algebraic function field case (not the number field case). Global L functions can be associated to elliptic curves, number fields (in which case they are called Dedekind zeta functions), Maass forms, and Dirichlet characters (in which case they are called Dirichlet L functions). When the Riemann hypothesis is formulated for Dedekind zeta functions, it is known as the extended Riemann hypothesis (ERH) and when it is formulated for Dirichlet L functions, it is known as the generalized Riemann hypothesis or generalised Riemann hypothesis (GRH). These two statements will be discussed in more detail below. (Many mathematicians use the label generalized Riemann hypothesis to cover the extension of the Riemann hypothesis to all global L functions,
not just the special case of Dirichlet L functions.)
Жалпыланған Риман гипотезасы (GRH)
Жалпыланған Риманн гипотезасы (Дирихле L функциялары үшін) алғаш рет 1884 жылы Адольф Пилцпен тұжырымдалған. Бастапқы Риманн гипотезасы сияқты, оның да жай сандардың таралуына қатысты кең ауқымды салдары бар. Гипотезаның формальды тұжырымы төменде келтірілген. Дирихле мінездемесі – бұл толығымен көбейтуші арифметикалық функция χ, яғни, барлық n үшін 1=χ(n + k) = χ(n) болатын және егер ең үлкен ортақ бөлгіш (gcd(n, k)) > 1 болса, онда 1=χ(n) = 0 болатын оң бүтін сан k бар. Мұндай мінездеме берілген жағдайда, әрбір кешенді сан s үшін сәйкес Дирихле L функциясы Re s > 1 ретінде анықталады. Аналитикалық жалғастыру арқылы, бұл функция (тек примитивті болған жағдайда) бүкіл кешенді жазықтықта анықталған мероморфтық функцияға кеңейтілуі мүмкін. Жалпыланған Риманн гипотезасы, кез келген Дирихле мінездемесі χ және 1=L(χ, s) = 0 теңдігі орындалатын кез келген кешенді сан s үшін, егер s теріс нақты сан болмаса, s-тің нақты бөлігі 1/2-ге тең деп мәлімдейді. 1=χ(n) = 1 барлық n үшін болған жағдайда, бұл қарапайым Риманн гипотезасын береді.
for every complex number s such that Re s > 1. By analytic continuation, this function can be extended to a meromorphic function (only when is primitive) defined on the whole complex plane. The generalized Riemann hypothesis asserts that, for every Dirichlet character χ and every complex number s with 1=L(χ, s) = 0, if s is not a negative real number, then the real part of s is 1/2. The case 1=χ(n) = 1 for all n yields the ordinary Riemann hypothesis.