Saturday, July 7, 2018

Nursing home Mathematics.

之前無事幹,聽了 數學老教授,Spencer Bloch 在Youtube 上的影片,題目是Motives.
Motives 這數學實在是難到爆炸。
你有興趣,可以看
Motive_(algebraic_geometry). 如果你看得懂,那可以別看這篇小廢文囉。

不過他在前一段提到一個笑話,說某數學傢伙提到學數學四個時期,
第一是 高中數學
第二是 大學數學
第三是 碩士博士數學
第四是 Nursing home Mathematics. 人快死了住院或療養院。

四個時期,一個數學人,對一個怪sequence會有不同的想法:
第一高中時期,這個數列看起來很炫,很狂,大概是大家第一個學到可以計算圓周率的數列,除了收斂速度太慢,筆者高中看微積分,也能夠學到一點證明。
第二大學時期,數學人覺得有些無聊,因為只靠一點小微積分可以輕鬆證明出。
第三時期,碩博士時期,會喜歡上很多高超數學,topology, category, algebraic geometry 等可怕數學,這時候再看這東西,就 NO sex at all。到了快死掉了,住院了,再回首看這數列,就開始覺得有趣了,實際上,有更高超的境界來看這個數列。 以下就是影片內容翻譯成中文而已,加上我一點小心得和解釋。




下面講一些無聊數學,首先改寫Series左邊,注意到一個事情,任何一個奇數都是,奇質數的乘出來的,所以配上好的正負號,會馬上發現:

假若我們把質數分成兩類,一個是除四餘三的質數(7,11....):
一個是 質數 除4餘1的 像是5, 17, 13之類。
會發現,左邊又可以寫成更精簡的形式。寫到這裡,大家可以看出一些怪東西了。







回到右邊的圓周率: 

反正右邊有圓周率嘛:
你自然考慮 一個圓,和一個不等於2的質數:
任何一個人都知道此東西的周長是兩倍圓周率,我現在視為這東西是圓的體積。
把這個圓叫做T。現在還是看不出這兩件事關係來,首先我們考慮一下,這個圓方程式,在 有限體 之下的解數量。
考慮p=3 ,解看看這個方程式都有多少解,下面是計算,每次算超過三,就把他除三換成餘數就好,看看哪些是1,發現有四組解。
這樣大家看出來沒!!!!!!還是沒看出來, 如果看看p=5呢? 會發現有四組解:
(0,1), (1,0) ,(0,4 ) ,(4,0) 如果你再多試幾個質數,寫個小程式算一下,會發現!!! 一個驚人事實:
如果P除四餘1 則有P-1組解; 如果P除四餘3 則有P+1組解。

!!!! 所以說  這個數列可以改成更抽象的寫成:
如果我們把 這個數字 除上p 當成是一個"體積 在有限體 之下",我們可以改寫這式子,
把所有東西都改成體積!!!!





最後得到這個式子的一個變形: 我們回顧一下,我們做了啥事,


一開始考慮一個圓 叫做T,發現 考慮所有的有限體(除了2的所有質數)+ 實數,把他的的體積全部乘起來,發現是一個有理數,而且沒爆炸!!!
當年Leibniz 肯定不知道種鬼事情。



有沒有人可以把這事情說的清楚一些? 假設你現在手上有一個代數方程式(這個例子是圓),某人計算出一個體積,又計算了一些他們在有限體之下的體積,發現他們一群傢伙乘出來有一些奇妙的關係。

現在重新出發一下,給一個Abelian Variety  "A". 反正就是代數方程式,上面的點可以形成Abelian group,
最簡單就是例子就是橢圓曲線,叫做E 好了




我們可以考慮一樣的事情,解他在有限體之下的解數量 (我寫成N 下標p),然後把它乘出來,看看他會變什麼?
這個問題,目前是UNknown, called BSD 猜想,可以看我其他文章。
簡單說 橢圓曲線在有理數之下,是一個加法群。
有個Rank =r ,我寫一下
BSD 猜測:

到這裡 這篇小文章就要結束惹。希望我能懂更多,把他寫完XD。








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