数学家Erdos传(上)(17)
1896年,两位年轻的数学家Hadamard和de la Vallée Poussin按照Riemann的思路,各自独立地利用高深的整函数理论证明了素数定理,从而解决了这个有一个世纪历史的难题。后来Landau, Hardy-Littlewood等人利用函数论的知识给出了素数定理的新证明。
以上各人的证明都需要利用ζ函数以及一些较深的分析工具。后来Wiener用实分析的方法证明了素数定理等价于"ζ函数的零点不在直线 Re(s)=1 上"。这就更让人相信,素数定理的证明必然要用到ζ函数以及高深的分析工具。
1921年,G.H.Hardy就曾经说过这样一段话:"断言一个数学定理不能用某种方法证明,这可能显得过于轻率;但有一件事(素数定理没有初等证明)却是清楚的。如果有谁能给出素数定理的初等证明,那么他就将表明,我们过去关于数学中何谓'深刻'、何谓'肤浅'的看法都是错误的。那时我们就不得不把书本都抛在一边,重写整个理论。"
Hardy逝世于1947年,他万万没有想到,就在他去世的两年后,两位年轻的数学家就推翻了他以及整个数学界的断言,用完全"初等"的方法给出了素数定理的证明,进而导致了整个素数理论的重写。
注:Jacques Salomon Hadamard,法国数学家,在数学的许多方面均有贡献,被誉为Poincaré之后少有的多面手。
Charles Jean Gustave Nicolas Baron de la Vallée Poussin ,比利时数学家,他是国际数学联盟(IMU)首任主席。
Norbert Wiener,美国数学家、哲学家,控制论的创立者,在调和分析、数学物理、概率论、泛函分析、非线性数学、生理学等许多方面都有巨大贡献。1964年获美国国家科学奖章。
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我很同情非数学家,我觉得他们失去了一种最激动人心的、丰富的智力活动的回报。--Selberg
1949年,两位年轻的数学家,31岁的Selberg和35岁的Erdos分别独立地证明了素数定理。与以往的证明不同的是,他们的证明没有用到ζ函数,而且除了极限、e^x和log(x)的简单性质外,没有用到任何高等数学的知识,甚至连微分和积分都没有用到!可以说,他们给出的是一个完全"初等" 的证明,这一结果轰动了整个数学界。