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未解决问题,算术与数论,1965年提出

贝赫和斯维讷通-戴尔猜想

未解决千禧年

设 EE 是定义在 Q\mathbb{Q} 上、具有哈塞-韦伊 LL 函数 L(E,s)L(E,s) 的椭圆曲线,则莫德尔-韦伊群 E(Q)E(\mathbb{Q}) 的秩等于 L(E,s)L(E,s) 在 s=1s=1 处的零点阶数: rank⁡E(Q)=ord⁡s=1L(E,s).\operatorname{rank} E(\mathbb{Q}) = \operatorname{ord}_{s=1} L(E,s). 精细化的猜想进一步预测了 L(E,s)L(E,s) 在 s=1s=1 处泰勒展开的首项系数,该系数由塔特-沙法列维奇群 Ш(E)Ш(E) 的阶、调节子、实周期、塔马加娃数以及挠子群的阶给出。

研究前沿 截至2026年

截至2026年,BSD的秩部分仅在解析秩为0或1的椭圆曲线上得到证明(格罗斯-扎吉尔、科利瓦金,结合模性定理);对于解析秩为2或更高的情形,几乎没有任何无条件的结果。统计结果(巴尔加瓦-斯金纳-张)表明,按高度排序时,Q\mathbb{Q} 上大多数椭圆曲线都落入已知的秩0/1情形,但这对任何单独的高秩曲线并未说明任何信息。关于L函数首项系数的精细公式,包括塔特-沙法列维奇群一般情形下的有限性,仍然只是猜想。

已知最佳结果

  • 格罗斯-扎吉尔(1986年)与科利瓦金(1989年)相结合,再与模性定理(怀尔斯等人,由布勒伊-康拉德-戴蒙德-泰勒于2001年完成)相结合:当解析秩为0或1时,BSD的秩部分成立。
  • 巴尔加瓦-斯金纳-张(2014年):按高度排序,Q\mathbb{Q} 上超过66%的椭圆曲线满足BSD的秩部分,且塔特-沙法列维奇群有限。
  • 对于解析秩 ≥ 2 的曲线,由于希格纳点欧拉系统在此没有已知的类比,几乎没有任何无条件的结果。

使用的方法及其局限

方法取得的结果局限所在
希格纳点与欧拉系统(格罗斯-扎吉尔,科利瓦金)证明了解析秩为0和1时BSD的秩部分该构造在解析秩 ≥ 2 时没有已知的类比
岩泽主猜想(斯金纳-厄本)与数的几何计数(巴尔加瓦-尚卡尔)表明按高度排序的大多数椭圆曲线满足BSD对任何单独的高秩曲线未给出任何信息

尚未解决的问题

  • 对于解析秩 ≥ 2 的每条椭圆曲线,BSD的秩部分是否都成立?
  • 对于 Q\mathbb{Q} 上的每条椭圆曲线,塔特-沙法列维奇群是否都有限?完整的精细BSD公式在一般情形下是否成立?

参考文献

  1. Bryan J. Birch, H.P.F. Swinnerton-Dyer (1965). Notes on elliptic curves. II.
  2. Benedict H. Gross, Don B. Zagier (1986). Heegner points and derivatives of L-series
  3. Victor A. Kolyvagin (1990). Euler systems
  4. Manjul Bhargava, Christopher Skinner, Wei Zhang (2014). A majority of elliptic curves over Q satisfy the Birch and Swinnerton-Dyer conjecture · arXiv:1407.1826 [预印本,未经同行评审]