全ての素数の積が偶数なのが納得がいかない数学徒たち
事件の大元となったツイート
解析的整数論の人々の意見
1+2+3+...=-1/12という不思議な“等式”が数学の世界では知られています。これは「Riemannのζ関数の解析接続」という方法を用いて証明されます。この方法と同様にして今回の無限積について議論したのがこちら。
全ての素数の積について気になる人はこの論文読んだらいいんじゃないですか? link.springer.com/article/10.100…
2014-11-24 00:54:14Abstract
We generalize the classical definition of zeta-regularization of an infinite product. The extension enjoys the same properties as the classical definition, and yields new infinite products. With this generalization we compute the product over all prime numbers answering a question of Ch. Soulé. The result is 4π2. This gives a new analytic proof, companion to Euler’s classical proof, that the set of prime numbers is infinite.
要約すると「全ての素数の積は4π^2になる」
ζ関数の本来発散するはずの値をくりこみ・正規化で求める操作があって物理で使うらしいという話は聞いたことがあるけど、ふーんって感じですね(実際物理界隈でありがたみを感じてる人っているのかな)。
2014-11-24 01:15:34@suzakus 参考文献であげられていた論文は有料で見られない方もおられると思うので日本語で書いた記事をあげておきます。(間違えている箇所があるかもしれませんが) dl.dropboxusercontent.com/s/yvapqyog8zn9…
2014-11-24 02:01:28@shinchan_prime わあ!わざわざありがとうございます!自分の数学力でどこまで理解できるかわかりませんがとても助かります!
2014-11-24 02:03:51“全ての素数の積が4π^2になる件についての調査ログ (ゼータ関数の解析接続や,リーマン予想とカシミール効果) - 勉強メモ” htn.to/FvTPQN
2014-11-24 01:47:15無限個の素数の積とか古典的には有界でないので存在し得ないし、ゼータ関数使って解析接続したら4π^2とも解釈出来るってだけだろ。
2014-11-24 06:22:07【等式の意味】無限和、無限積は収束の意味を変えると色々になる。例えば、数列{a_n}が収束しなくても、そのn番目迄の相加平均のなす数列{b_n}は収束する事もあるのでその極限値αをもって、a_nはαにチェザロ収束するという。例えば、1-1-1-1-1-・・・は1/2にチェザロ収束
2014-11-24 09:06:58続き ζ関数を解析接続してζ(s)を対数微分してs→0とすることによりΣlog p(p 素数)に意味をもたせる事も出来るので、全ての素数積をその意味で計算も出来る。元の問題の体質から考えると、超自然数を導入して理解するのが一番楽だと思う。
2014-11-24 09:13:53そういえば、自然数の総和はζで解析接続すると-1/12になるというのは有名な話だけど、あくまでも解析接続するとという話であって、それをもって1+2+3+…=-1/12 といってしまうのには違和感があるんですが、数論の人としてはどうなんでしょう
2014-11-24 14:47:40素数の積が4π^2になることの証明 preprints.ihes.fr/M03/M03-34.pdf さほど難しい数学は使ってないが、指数函数の無限積表示と、ζ函数の逆数のディリクレ和表示と、ともにメビウス函数が表れるところを使っている箇所がキーになっていて、ちょっと説明し辛い。
2014-11-24 15:03:59あと、ζ(0)=-1/2 と、ζの微分の値 ζ'(0) =-1/2 log(2π) も使っていて(後者は函数等式を対数微分すればすぐに出る)、πが表れる理由になってる。ζ(-1)=-1/12 と違って非数学科の人には説明し辛いが、逆に数学徒には以上2ツイートでだいたい伝わる。
2014-11-24 15:46:32