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
赫尔曼·外尔早就指出,要证明一列角度均匀分布,只需检验对每个正整数 ,该数列上 的平均值趋于零即可——无需直接检验每一个可能的区间。
塞尔恰好把每个 对应的这些平均值,打包成附着于 的单一解析工具,即第 个对称幂 函数 ;证明每一个这样的函数性质良好,结果恰好等价于萨托–泰特猜想。
详细分析
根据外尔均匀分布判据,角度数列 关于 上测度 均匀分布,当且仅当对每个 ,切比雪夫型函数 (本质上是 )的平均值趋于 ;这些平均值恰好就是控制对称幂 函数 的系数。
塞尔于1968年证明,只要每个对称幂 函数对所有 都能延拓为在 上全纯且不为零的函数,角度 就按萨托–泰特测度均匀分布;这就把解析数论中的均匀分布问题,归约为朗兰兹纲领中关于无穷多个 函数族解析行为的问题。
剩下要做的就是证明这些解析性质,而所采取的途径是证明每个 都是自守的——一个强得多的结构性命题,这正是接下来几步的主题。
- 外尔均匀分布判据
- 赫尔曼·外尔于1916年提出的判据,把数列的均匀分布归结为验证沿该数列的某些指数(傅里叶)平均值对每个频率 都趋于零。
- 对称幂函数
- 对椭圆曲线 与整数 ,由每个素数处局部数据 的 次对称幂构造出的欧拉积 ;猜想它是自守的,并具有由此而来的一切良好解析性质。