解法:对称幂的潜在自守性证明萨托–泰特猜想(2011年)
通俗地说
对于有理数域上的椭圆曲线 ,模一个素数 约化后计数点数,会得到一个接近 的数 ;根据哈塞(Hasse)在1930年代的一个定理,误差项 总是足够小,使得 可以写成某个角 的 。
萨托与泰特在1960年前后各自独立猜测,当 取遍素数时,这些角度并不像均匀的飞镖靶那样平均散布,而是按某种特定的 形状的密度聚集——这恰好是随机旋转矩阵特征值所呈现的分布。
详细分析
对于没有额外对称性(称为复乘)的非 CM 椭圆曲线 ,哈塞定理(1933年)将模素数 计数点数中的误差项 限定为 ,因此可以写出唯一的 使得 。
萨托与泰特在1960年前后猜测,当 变化时,角度 会按照测度 ——即萨托–泰特测度——在 上均匀分布,而不是人们天真设想的均匀测度;这个测度恰好就是紧群 中随机矩阵特征角的分布,暗示误差项背后隐藏着一个对称群(Mazur 2008,Bulletin AMS)。
证明这一点需要把关于无穷多个单独数字 统计散布的命题,转化为关于一族解析函数的命题,这正是下一步的主题。
- 非CM椭圆曲线
- 自同态只有整数乘法的椭圆曲线 ,即不具有复乘(CM)的曲线;绝大多数椭圆曲线属于此类,萨托–泰特猜想正是针对它们而言的。
- 均匀分布
- 如果对每个区间,数列落入其中的比例都收敛于该区间关于测度 的大小,就称这个数列关于测度 均匀分布,即数列按 而非随机地“填满”空间。