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德布鲁因-纽曼常数为非负

数论 2021-07-06 v5

摘要

对每个 tRt \in {\bf R},定义整函数 Ht(x):=0etu2Φ(u)cos(xu) du H_t(x) := \int_0^\infty e^{tu^2} \Phi(u) \cos(xu)\ du 其中 Φ\Phi 为超指数衰减函数 Φ(u):=n=1(2π2n4e9u3πn2e5u)exp(πn2e4u). \Phi(u) := \sum_{n=1}^\infty (2\pi^2 n^4 e^{9u} - 3\pi n^2 e^{5u} ) \exp(-\pi n^2 e^{4u} ). Newman 证明了存在有限常数 Λ\Lambda(即 \emph{de Bruijn-Newman 常数}),使得 HtH_t 的零点全为实数当且仅当 tΛt \geq \Lambda。黎曼假设等价于断言 Λ0\Lambda \leq 0,而 Newman 猜想了互补的界 Λ0\Lambda \geq 0。本文证明了 Newman 猜想。论证过程先反设 Λ<0\Lambda < 0,继而分析 HtH_t 零点的动力学(基于 Csordas、Smith 和 Varga 的工作),以在 Λ<t0\Lambda < t \leq 0 范围内对 HtH_t 的零点获得越来越强的控制,直至证明 H0H_0 的零点处于局部平衡,即在局部上(平均而言)表现得如同以等差数列等间距分布,且间隙保持接近全局平均间隙大小。但后一断言与关于黎曼 zeta 函数零点局部分布的已知结果(如 Montgomery 的配对相关估计)相矛盾。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.05914,
  title  = {The De Bruijn-Newman constant is non-negative},
  author = {Brad Rodgers and Terence Tao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.05914},
  year   = {2021}
}

备注

61 pages, no figures. This paper is the published version, but with some corrections to Section 8 to address some issues pointed out by Ofer Zeitouni that tretament of the boundary contributions to the energy was previously inadequate