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你真的相信全体自然数的和等于-1/12吗?

2024-06-27 34浏览

全体自然数的和是-(1/12),也就是1+2+3+4+5+……= -1/12

这个说法听上去就很唬人,那么到底是不是真的呢?又怎么会流传出这种说法的呢?

这一集里面我们都能找到答案。

视频链接

腾讯视频:

https://v.qq.com/x/page/z0788uf5fg7.html

哔哩哔哩:

https://www.bilibili.com/video/av35623705

秒拍:

http://gslb.miaopai.com/stream/prZ31l8udwoXwoMT5LniXTOlnU0AjhM0oR~~VA__.mp4

部分评论

枪林弹幕雨:

课程要点:黎曼猜想的内容(字认识就行,本章结束后才能理解),自然数之和悖论的理解(大概了解,不至于被伪科学忽悠),解析和幂级数,解析延拓难点:解析延拓的定义和运用难点解析:主要举了两个栗子①y=x(–1<x<1)**这个函数在其定义域内的趋势很容易延伸定义域外即直线y=x,这个过程可以换个方法理解,在定义域内原函数很容易表示成幂级数y=x0+(x–x0),这个幂级数总是收敛的,因此原函数在定义域外通过解析延拓得到的表达式为y=x②等比级数f(x)=1+x+x²+x³+…根据等比数列求和前k项S(k)=1+x+x²+…+x^(k-1)=(1-x^k)/(1-x),(x≠1)考虑-1<x<1时k→∞,S(k)→1/(1-x)S(k)是收敛的;x>1或 x<-1时k→∞,S(k)→∞S(k)是发散的,即f(x)的收敛半径是(-1,1)收敛于1/(1-x),通过解析延拓在x≤-1或x>1时f(x)得到的表达式为y=1/(1-x)

反应不可逆:

(持续更新)建议了解的概念:1.*限/收敛/发散2.函数的定义域/值域3.虚数/复数,复变函数4.解析/解析函数/解析延拓5.幂级数开始增加难度了,对数学感兴趣的同学们,一定要自信地坚持学习啊(°∀°)ノ

Sybil_H:

风云之声会提前几天先发文字版,建议看不懂的同学可以先看文章预习一下,因为看文章的进度可以自己掌控,不像看视频反复回退那样有挫败感。为了坚持下去,我也是很拼了。

原文参考:理解黎曼猜想(三)你真的相信全体自然数的和等于-1/12吗? | 袁岚峰

在前两期节目(文章见理解黎曼猜想(一)背景 | 袁岚峰和理解黎曼猜想(二)两个自然数互质的概率是多少? | 袁岚峰,视频见https://www.bilibili.com/video/av34580488和https://www.bilibili.com/video/av35082418)中,我们介绍了黎曼猜想的背景,即质数分布问题,以及研究质数分布的基本工具,即欧拉乘积公式。到目前为止,我们讲的都是欧拉的工作,正主黎曼还没出来呢!

那么黎曼究竟做了些什么呢?黎曼做了很多事情,他的基本目标就是对质数的分布获得一个明确的表达式。在这个过程中他做出了一个**的猜想,就是黎曼猜想。与此同时,他的推导过程有一个副产品也变得非常**,在普通公众中的名气甚至比黎曼猜想还要大得多。这个副产品是什么呢?就是下面这个式子:

全体自然数的和等于-1/12,你八成听说过这个说法,对不对?!

实际上,我的不少朋友不但是听说过这个说法,而且是真的相信了,真的是按照字面上理解这个说法。这样一来,就造成了严重的矛盾:自然数依次相加,不是应该越来越大,超过任何限制吗?怎么可能得到一个有限的值?更不可思议的是,怎么还能得到一个负值?正数加正数只可能得到正数,怎么会变成负数?

按照这样想下去,就越想越可怕了。难道常识都是靠不住的?难道数学是一门违反常识的学科?难道数学家是一群阴谋家,他们向大众隐瞒了许多可怕的秘密?……

爱德华·蒙克《呐喊》

更加令公众恐慌的的是,还有不少所谓的科普节目沿着这个调调搞了不少大新闻。他们典型的说法就像这样:

“这个计算是数学中隐藏得*好的秘密之一,数学家之外没人知道这件事。”

“这是一个惊悚的结果。”

“这确实有悖常识,因为你内心总想让这个序列停下来,而一旦序列停止,你就再也没法理解这个结果。”

“在数轴的无穷远处,蕴藏着崭新的数学体系等待我们建立。”……

于是乎,我的不少朋友就来忧心忡忡地问我。用他们的话说,简直是世界观都要崩溃了!

好吧,我们就借这个机会,向大家讲清楚这个所谓“全体自然数的和等于-1/12”是怎么回事。还有许多跟它类似的说法,例如所谓“无穷多个1加起来等于-1/2”,“全体自然数的平方和等于0”,都是同样的道理,我们顺便可以一网打尽。

**,来告诉大家基本的答案:你的常识是正确的,这些说法都是错误的,数学并没有推翻常识。数学家也不是阴谋家,数学家没有向你隐瞒任何东西。你完全不需要害怕,完全可以保全你的世界观和安全感。

然后,这些说法虽然是错误的,但也并不是毫无意义的胡说八道。只要改造一下,它们都可以变成有意义的。正如那句俗话所说:我觉得我还可以再抢救一下!

我觉得我可以再抢救一下

抢救什么呢?就是抢救这些说法中的“和”的定义。也就是说,如果按照*基本的加和方法,1加2等于3,3加4等于7等等,那么这些说法都是胡扯。但如果定义一些其他的加和方法,那么这些说法可以变成正确的。

下面,我们就来讲黎曼是在什么意义上,算出了全体自然数的和等于-1/12。

在前两期中,我们已经讲过,研究质数分布的基本出发点是欧拉乘积公式:

这个公式左边的n指的是所有的自然数,1、2、3、4、5等等,右边的p指的是所有的质数,2、3、5、7、11等等。公式两端都出现的s是一个变量,当且仅当s > 1的时候,欧拉乘积公式成立。

数学家经常用大写的希腊字母Σ来表示求和,用大写的希腊字母Π来表示连乘。用这种表达方式,我们可以把欧拉乘积公式简写成下面这样:

让我们把欧拉乘积公式左边的这个无穷级数记为ζ(s)(ζ是一个希腊字母,发音zeta)。我们再次强调一下,欧拉乘积公式只在s > 1的时候成立,在s ≤ 1的时候是不成立的。为什么呢?原因我们在上一期节目中解释了,ζ(1),也就是全体自然