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为了科学地解决实际问题,我们必须经常“回过头来”重新研究基本理论,因为只有依靠深刻的理论分析,才能:(1)在表面的混乱中把握规律性;(2)区分本质与非本质现象;(3)预见事变的发展方向。
—— 一位真正的大专家
图难乎其易也,为大乎其细也。天下之难作于易,天下之大作于细。
—— 《老子五千言》第63章
用清晰的思想代替盲目的计算。
Replacing blind calculations by clear ideas.
—— 狄利克雷(Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet)
[打听,科普,数学] 素数(155):黎曼解析延拓ζ(s)的主要步骤,来自 Harold Mortimer Edwards
非平凡零点: nontrivial zero
对数积分: logarithmic integral, Li(x)
默比乌斯函数: Möbius function, μ(n)
欧拉 ζ 函数: Euler zeta function, Euler ζ function
欧拉 η函数: Euler eta function, Euler η function
欧拉乘积: Euler product
黎曼ζ函数: Riemann zeta function, Riemann ζ function
解析延拓: analytic continuation
素数计数函数: prime counting function , π(x)
素数定理: prime number theorem
黎曼假设: Riemann Hypothesis
默比乌斯函数: Möbius function
对数积分: logarithmic integral
算术基本定理: fundamental theorem of arithmetic

爱德华兹 Harold Mortimer Edwards, 1936-08-06 ~ 2020-11-10, 84
一、黎曼对 ζ(s) 进行解析延拓的主要步骤

图1 Edwards 1974年第 8页局部

图2 Edwards 1974年第 8页局部
Π(s) is an analytic function of the complex variable s which has simple poles at s = -1, -2, -3, ... . It has no zeros.
Π(s) 是复变量 s的解析函数,在 s=-1,-2,-3,… 等处有单极点。它没有零点。

图3 Edwards 1974年第 9页局部

图4 Edwards 1974年第 9页局部

图5 Edwards 1974年第 10页局部

图6 Edwards 1974年第 10页局部

图7 Edwards 1974年第 11页局部
formula (3) dejines a function ζ(s) which is analytic at all points of the complex s-plane except for a simple pole at s = 1.
公式 (3) 定义了一个函数 ζ(s),该函数在复s平面的所有点上都是解析的,除了 s=1 处的单极点。
黎曼的原文很难读懂。似乎还有排版错误。
二、打听:平凡零点(trivial zero)是 Π(s) 解析延拓引起的?
这是为什么?
正像一个科普视频里所言:
在 zeta 函数的解析延拓之下,
实部小于 1 的区域其实都是虚构出来的,
原本并不存在,
所以 1/2 直线也正处在这虚构区域,
可是为什么
它却跟所有的质数是相关的呢?
而且,为什么起作用的偏偏是虚数(虚部)呢?
参考资料:
[1] 科普中国,2021-12-31,算术基本定理
https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=289929
[2] 算术基本定理(数学定理) - 百度百科
https://baike.baidu.com/item/%E7%AE%97%E6%9C%AF%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%AE%9A%E7%90%86/10920095
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[2] 2026-08-12 00:17,[打听,科普,数学] 素数(153):黎曼 1859论文里,为什么先验地假设 s=1/2+ti ?
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[3] 2026-08-11 23:27,[打听,科普,数学] 素数(152):欧拉ζ(s)到底被不断延拓(黎曼解析延拓)成了什么样子?
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