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今天給大家談談黎曼zeta函數,黎曼zeta函數在我們的生活中很常見,但是我們卻不知道它究竟有什么性質。(Zeta是ζ這個希臘符號的叫法) ![]() 首先,讓大家看看它長什么樣子:![]() 1就是調和級數分界線,負的那部分只有在復數域里才成立 這個加和的式子就是黎曼ζ函數,用ζ(x)這種數學形式來表示。 我們把它展開看一下: ![]() 著名的調和級數就可以寫成: ![]() ![]() 著名的巴塞爾問題: ![]() 我們看上面那個圖就能發(fā)現(用軟件畫的): ![]() 乍一看這個結果很奇怪,其實很好理解: ![]() 這個黎曼ζ函數有什么性質呢? 1.ζ(x)在(1,+∞)上連續(xù)且處處可導。 這是非常好的性質,連續(xù)就是說:這個ζ(x)的圖像(我們不知道它的圖像具體長什么樣子)沒有間斷點,但是不是處處可導什么的,就不得而知了。函數雖然連續(xù)但不一定處處都可導。在一元函數中,可導這個性質比連續(xù)要好很多。 ![]() 2.這個函數是非一致性收斂的,什么意思呢?
![]() 有人見過這種等式,它和量子力學中的卡西米爾效應息息相關,和弦理論也有關系(不過筆者并不認可沒有實驗支撐的弦理論,同時對量綱分析得到的普朗克尺度表示懷疑): ![]() ![]() 真空漲落:卡西米爾效應 在實數域這樣加是完全錯誤的!只有在我們人類看不見的復數域里這個等式才能彰顯自己的威力,在復數域里這樣加才是正確的。 黎曼ζ函數在復數域的定義是: ![]() 這個s是什么意思呢?它代表神奇的復平面,而且限定了實部x必須大于1: ![]() 如果把x+yi帶進去會怎么樣呢?我只拿出第三項來給大家看看效果: ![]() ![]() 這個東西的本質只是一個復平面里的復數;我們可以把復數理解為矢量,它既有大小也有方向: ![]() 我們的科學是循序漸進發(fā)展著的,就像無理數的發(fā)現,復數的發(fā)現,四元素的發(fā)現....后人又對ζ(s)進行了解析延拓,也就是拓寬了原函數的定義域,讓它在負半平面也有效,解析延拓的規(guī)則是數學家的工作,牽扯的問題太多,這里就不說了,我們只需了解他們的工作成果就可以了: ![]() ![]() ![]() 于是他們得到了這樣一個公式,至于它是什么意思,這篇文章就暫時不說了: ![]() 欲知后事如何,請聽下回分解~ ![]() 86-不存在的戰(zhàn)區(qū) |
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