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Lehmer 猜想的一个证明

数论 2021-11-01 v2 动力系统

摘要

Lehmer 猜想被证明为真。证明主要依赖于:(i) 与 R\'enyi--Parry 算术动力系统(β\beta-移位)的动力学 zeta 函数 ζ\houseα(z)\zeta_{\house{\alpha}}(z) 相关联的 Parry 上函数 f\houseα(z)f_{\house{\alpha}}(z) 的性质,其中 α\alpha 是 house \houseα\house{\alpha} 大于 1 的反数代数整数;(ii) 发现了 ζ\houseα(z)\zeta_{\house{\alpha}}(z) 的极点的小透镜集,当 \houseα\house{\alpha} 趋于 1+1^+ 时,这些极点在单位圆的一个极限“小透镜”弧上一致等分布,从而给出 Mahler 测度 M(α){\rm M}(\alpha) 的一个连续小透镜下界 Mr(\houseα){\rm M}_{r}(\house{\alpha});(iii) 这些极点以及该下界 Mr(\houseα){\rm M}_{r}(\house{\alpha}) 作为动力学度函数的 Poincar\'e 渐近展开。Schinzel-Zassenhaus 猜想被证明为真。获得了 M(α)(\alpha) 的 Dobrowolski 型下界。所得 M(α)(\alpha) 的通用下界为 θη1>1\theta_{\eta}^{-1} > 1,对某个整数 η259\eta \geq 259,其中 θη\theta_{\eta}1+x+xη-1+x+x^{\eta} 的正实根。证明了 Salem 数集合以下界 Perron 数 θ311=1.08545\theta_{31}^{-1} = 1.08545\ldots 为界,其为三项式 1z30+z31-1 - z^{30} + z^{31} 的主根。Lehmer 数是否为最小 Salem 数仍属开放问题。对于 Mahler 测度小于最小 Pisot 数 Θ=1.3247\Theta = 1.3247\ldots 且 house 的动力学度趋于无穷的代数整数序列,其共轭的 Galois 轨道测度被证明收敛于 z=1|z|=1 上的 Haar 测度(极限等分布)。利用动力学 zeta 函数研究了代数整数在 (1, 1.176280 . . .] 范围内(若存在)的极小 Mahler 测度域。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.10590,
  title  = {A proof of the Conjecture of Lehmer},
  author = {Jean-Louis Verger-Gaugry},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.10590},
  year   = {2021}
}

备注

Results unchanged, revised arguments in Section 5. "Mahler measures M(beta) < 1.176280" indicated explicitely everywhere. Theorem 10.1 and its proof: revised. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1709.03771