Кіріспе
Математикада L функциясы – математикалық объектілердің бірнеше санаттарының бірімен байланысты кешен жазықтықтағы мероморфтық функция. L-сериясы – әдетте жарты жазықтықта жинақты болатын Дирихле қатары, ол аналитикалық жалғастыру арқылы L функциясын тудыруы мүмкін. Риманның зетта функциясы – L функциясының мысалы, ал L функцияларына қатысты маңызды болжамдардың бірі – Риман гипотезасы және оның жалпыламалары. L функцияларының теориясы – қазіргі заманғы аналитикалық сандар теориясының өте маңызды және әлі көбінесе болжамдық бөлігіне айналды. Онда Риманның зетта функциясының кең ауқымды жалпыламалары және Дирихле белгісі үшін L-сериясы құрастырылады, ал олардың жалпы қасиеттері, көбінесе дәлелдеуге қол жеткізе алмайтын, жүйелі түрде баяндалады. Эйлердің көбейтінді формуласының арқасында L функциялары мен жай сандар теориясы арасында тығыз байланыс бар. L функцияларын зерттейтін математикалық сала кейде L функцияларының аналитикалық теориясы деп аталады.
In mathematics, an L function is a meromorphic function on the complex plane, associated to one out of several categories of mathematical objects. An ''L series is a Dirichlet series, usually convergent on a half plane, that may give rise to an L function via analytic continuation. The Riemann zeta function is an example of an L function, and some important conjectures involving L functions are the Riemann hypothesis and its generalizations. The theory of L functions has become a very substantial, and still largely conjectural, part of contemporary analytic number theory. In it, broad generalisations of the Riemann zeta function and the L series for a Dirichlet character are constructed, and their general properties, in most cases still out of reach of proof, are set out in a systematic way. Because of the Euler product formula there is a deep connection between L functions and the theory of prime numbers. The mathematical field that studies L functions is sometimes called analytic theory of L'' functions.
Құрылыс
Біз бастапқыда L-сериясы – шексіз сериялық өрнеу (мысалы, Риманның зетта-функциясы үшін Дирихле сериясы) және L-функциясы – күрделі жазықтықтағы оның аналитикалық жалғасы болып табылатын функция арасындағы айырмашылықты анықтаймыз. Жалпы құрастырулар L-сериясынан басталады, ол бірінші кезде Дирихле сериясы ретінде анықталады, содан кейін жай сандармен индекстелген Эйлер көбейтіндісі түрінде кеңейтіледі. Бұл күрделі сандардың белгілі бір оң жарты жазықтығында жинақталатынын дәлелдеу үшін шамалаулар қажет. Содан кейін осылай анықталған функция күрделі жазықтықтың қалған бөлігіне (мүмкін, кейбір полюстермен) аналитикалық түрде жалғастырыла ала ма деп сұралады. Осы (болжамды) мероморфты күрделі жазықтыққа жалғасу L-функциясы деп аталады. Классикалық жағдайларда-ақ, L-функциясының мәндері мен қасиеттерінде сериялық өрнеу жинақталмайтын нүктелерде пайдалы ақпарат бар екені белгілі. Жалпы L-функциясы термині көптеген белгілі типтегі зетта-функцияларды қамтиды. Селберг класы – L-функцияларының негізгі қасиеттерін аксиомалар жиынтығында бейнелеуге жасалған әрекет, осылайша жеке функциялардың емес, класс қасиеттерін зерттеуге көмектеседі.
Бірч пен Свиннертон-Дайер болжамы
Жалпы L функциялары тарихы үшін де, әлі де шешілмеген зерттеу мәселесі ретінде де маңызды мысалдардың бірі – Брайан Бирч пен Питер Суиннертон-Дайердің 1960 жылдардың басында жасаған болжамы. Ол эллипстік қисық E-ге қатысты, ал оның мақсаты – рационал сандар (немесе басқа жаһандық өріс) арқылы берілген эллипстік қисықтың рангін болжау, яғни оның рационал нүктелер тобының еркін генераторларының санын анықтау. Бұл мәселе бойынша бұрынғы көптеген жұмыстар L функцияларын жақсы түсіну арқылы біріктіріле бастады. Бұл L функцияларының жаңа теориясының алғашқы үлгісіне ұқсас болды.
Жалпы теорияның пайда болуы
Бұл даму Лэнгленд бағдарламасынан бірнеше жыл бұрын болды және оны толықтыратын құрал ретінде қарастыруға болады: Лэнглендтің жұмысы негізінен Артин L функцияларымен байланысты, олар, Хеке L функциялары сияқты, ондаған жылдар бұрын анықталған, сондай-ақ жалпы автоморфты өкілдіктерге байланысты L функцияларымен. Бірте-бірте Хассе–Вейль зетта функцияларын құрудың аналитикалық мағынада дұрыс L функцияларын беру үшін қалай жұмыс істеуі мүмкін екендігі анық болды: талдаудан белгілі бір деректер енгізілуі керек, яғни автоморфты талдау қажет болды. Қазіргі жалпы жағдай тұжырымдық деңгейде бірнеше түрлі зерттеу бағдарламаларын біріктіреді.