第46章 ζ 函数之谜(1/2)

清晨六点的燕园,雾气还未散尽,数学系自习室的灯光已亮起一片。杨瑾辰和唐芷兰趴在靠窗的桌案上,面前摊着厚厚的草稿纸,上面画满了黎曼 ζ 函数的曲线与量子力学方程的交叉推导,最显眼的位置用红笔圈着一个未解的积分公式 —— 这是他们卡在 “ζ 函数量子化模型” 核心推导上的第三天。

“还是不行,” 唐芷兰揉了揉布满血丝的眼睛,指尖划过 ζ 函数的零点分布曲线,“我们试图用薛定谔方程描述零点分布,但积分区间的收敛性始终无法证明,就像之前在基层医院遇到的地磁异常带,怎么调整参数都无法让轨迹稳定。”

杨瑾辰盯着草稿纸上的概率密度函数,脑海里回放着 72 小时攻坚时的 “动态加权” 思路:“会不会是我们对素数分布的概率定义出了问题?之前在量子粒子模型中,粒子的能量边界是明确的,但素数分布是无限的,或许应该用‘渐近收敛’替代‘绝对收敛’。”

他刚说完,脑海里突然响起系统提示音 ——

【检测到宿主遭遇核心推导瓶颈,已从高级数据库调取关键支撑:黎曼 ζ 函数零点的量子混沌对应定理、陈景润先生 “1+2” 证明中的余项收敛技巧,已标记与量子方程的衔接点,建议结合 “离散傅里叶变换” 转化积分形式。】

系统界面弹出一份未公开的研究手稿,正是穆勒教授 2024 年的最新成果《ζ 函数零点与量子能级的同构映射》。杨瑾辰快速滑动屏幕,当看到 “将 ζ 函数的复平面零点映射为量子系统的离散能级” 时,突然眼前一亮:“芷兰,你看!我们不需要直接求解连续积分,而是把零点当成离散的能级,用离散傅里叶变换转化后,积分收敛性问题自然就解决了!”

唐芷兰立刻接过平板,顺着这个思路重新推导。晨光透过窗户洒在草稿纸上,原本混乱的公式逐渐变得清晰,当最后一个等式成立时,两人几乎同时欢呼出声:“成功了!模型的核心推导通了!”

自习室里的其他学生被惊动,纷纷转头看来。林浩宇拿着早餐走过来,看到草稿纸上的完整模型,眼睛瞬间亮了:“这也太厉害了吧!你们居然真的把 ζ 函数和量子方程结合起来了!” 他指着其中一步推导,“这个离散化处理,正好解决了团队之前卡在‘无限区间素数计数’的难题,王教授肯定会特别感兴趣。”

上午的《解析数论》课上,李修远教授特意留出时间让两人分享模型进展。当杨瑾辰在黑板上写下 “ζ 函数量子化模型的核心定理” 时,教室里响起了低低的惊叹声。“我们将每个素数对应一个量子态,素数对的和对应量子态的叠加,而 ζ 函数的零点则是叠加态的能量本征值,” 他一边推导一边解释,“通过求解这个量子系统的薛定谔方程,就能证明对于任意大于 2 的偶数,都存在至少一个能量本征值对应素数对叠加态。”

“这个思路很新颖,但存在一个关键问题,” 李教授突然提问,“如何保证量子态与素数的一一对应性?如果出现一个量子态对应多个合数的情况,模型的严谨性就会受到质疑。”

这个问题正好戳中了模型的潜在漏洞,杨瑾辰和唐芷兰对视一眼,唐芷兰立刻补充道:“我们引入了‘素数判定算子’,通过类似埃拉托斯特尼筛法的逻辑,在量子态空间中筛除合数对应的态矢量,确保最终的本征态只对应素数。” 她顿了顿,拿出平板展示系统生成的验证数据:“这是 10^5 以内偶数的验证结果,素数对的预测准确率达到了 98.7%,没有出现合数对应问题。”

李教授点头表示认可,语气中带着赞赏:“你们不仅解决了模型的核心推导,还做了充分的数值验证,非常严谨。下周三穆勒教授的研讨会,你们可以把这个模型作为核心报告内容,相信会引起很大反响。”

然而,并非所有人都认可他们的跨界模型。下午的数论团队例会上,一位名叫赵凯的博士生提出了质疑:“这个模型过度依赖量子物理的假设,缺乏纯数论的严格证明。哥德巴赫猜想是数论难题,应该用数论的方法来解决,而不是搞这种‘跨学科噱头’。”

他的话引起了部分成员的附和:“是啊,量子化模型虽然看起来花哨,但很难通过数学界的严格评审。”“陈氏定理用纯筛法推导了几十年才被认可,这种跨界模型的严谨性根本无从谈起。”

面对质疑,杨瑾辰没有辩解,而是打开系统高级数据库,调出模型的补充证明:“我们已经完成了‘素数 - 量子态对应性’的纯数论证明,这里用到了戴德金环的理想分解理论,以及模形式的自守表示,完全符合数论的严谨性要求。” 他指着其中一页推导,“而且模型的预测误差率比传统筛法低 37%,在大偶数区间的表现更优。”

唐芷兰也补充道:“跨界不是噱头,而是借助不同领域的工具解决难题。就像我们之前用工程思路优化数论筛法一样,量子物理的工具的确实能为素数分布研究提供新的视角。”

王教授看着争论的场面,笑着打圆场:“学术研究本来就需要不同观点的碰撞。赵凯提出的质疑很有价值,正好可以帮助他们完善模型的严谨性;而杨瑾辰和唐芷兰的跨界思路,也为团队提供了新的研究方向。” 他转向两人,“接下来的几天,你们重点完善纯数论证明部分,穆勒教授对跨学科研究很感兴趣,这个模型肯定能得到他的关注。”

接下来的一周,两人几乎泡在了自习室和图书馆。他们一边完善模型的纯数论证明,一边准备研讨会报告,系统高级数据库成了他们最得力的助手 —— 不仅提供了大量未公开的研究成果作为参考,还能实时生成数值验证数据,大大提高了研究效率。

周五晚上,杨瑾辰的手机突然响起,是穆勒教授的视频电话。“杨,唐,我已经看过你们发来的模型初稿了,非常惊艳!” 教授的语气里满是赞赏,“你们提出的‘素数 - 量子态对应性’,正好解决了我研究中遇到的‘零点分布随机性’难题。”

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