2020年夏,旅芝國首都,拉維港
凱茲和勒夫一起走進沙姆隆二世的辦公室,凱茲將一份分析報告遞給沙姆隆二世,說道:
“回覆來了,有人在跟帖中正確破解了我的謎題。”
沙姆隆二世接過報告,沒有開啟,平靜地說:“誰猜對了,就跟誰聊,這還寫什麼報告?”
“問題是答對的人不止一個,暗網中的大神太多了,兩天之內竟然有七組人答對了,這份報告是技術部門對這七組人的分析結果。”勒夫無奈地聳聳肩,笑嘻嘻地說道。
“雖然有七組人答對,但有人給出的答案很完整,有人給的答案很簡潔,比如有一個回覆只有103這一個數字。”凱茲解釋道。
“只給出部分答案,比如103,能算答對嗎?”沙姆隆二世問道。
“當然算答對,程式設計師和科學控崇尚簡潔,或者叫懶,有些人覺得只回復一個103比寫出完整答案更酷。”凱茲答道。
勒夫指著分析報告,接過話頭說:
“分析部門正是利用答案是否完整來區分是屌絲還是專業組織,玉汗人是不可能回103的,因為他們擔心被判定無效,無法引起凱茲的注意。”
“你的意思是說,給出完整答案的更可能是有組織的玉汗人?你不會告訴我完整答案也不止一組吧?”沙姆隆二世晃了晃手中的報告,問道。
“老闆英明,確實不止一組,有三組完整答案。”勒夫一邊恭維著領導,一邊幫沙姆隆翻開報告,指著三條塗黃的標記答道。
沙姆隆二世順著答案欄三條塗黃的標記找到對應的網名欄,發現其中一個網名被標記了紅色。
沙姆隆指著這個網名說道:
“O(√nln(n))-黎曼猜想的三和絃,凱茲,這是跟你打擂臺呀!和你的網名對了個上下句,倒是挺工整的。”
勒夫得到了沙姆隆二世的肯定,乾脆地說:
“我們一致認為,完整答案加上有對應性的網名,這個就是玉汗人。”
“玉汗人的網名字面上與我的相對應,更為對應的是我的網名是一道謎題,他們的這個奇怪的網名顯然也是一道謎題,我正在思考如何破解它。”
大O符號,指的是用一個函式來描述另一個函式數量級的漸近上界。
黎曼猜想是數學研究中最重要的猜想之一,如果該猜想被證明,會使整個數學乃至自然科學向前邁進一大步。
對於普通人來說,別說試圖證明,就是看懂介紹該猜想的科普書籍都非常困難。
黎曼猜想涉及數論、解析幾何、複數多個數學分支。
為了把複雜的問題簡化,數學家們將黎曼猜想的證明簡化為等價的以下強條件:
任意大整數n之前的素數個數與n的自然對數積分的差,大O於根號n和n的自然對數的乘積。
即:π(n)-Li(n)=O(√nln(n))。
凱茲盯著那個特殊的網名苦苦地思考。
黎曼猜想,大O於,很好理解,無非是對應√n和ln(n)這兩個函式。
三和絃是什麼意思?
勒夫走進凱茲的辦公室,看著凱茲一臉愁容,笑呵呵地說道:
“怎麼連午飯都不吃?咱們的大數學家也有被難住的時候。”
凱茲苦笑著搖頭,說道:
“這種謎題其實就像一個保險箱,磨對了一把鑰匙,也就開啟了。關鍵是我不知道是用哪種鑰匙。”
“走,咱們先吃飯,飯後我帶你去見一位真正的大神。”
古安教授是鼎天組織最神秘的人物之一,很少有人知道他的存在,他本人也從不在鼎天組織辦公區裡出現。
至於他研究的專案就更少有人知曉了,勒夫是古安教授和沙姆隆二世的聯絡人。
經批准,勒夫帶著凱茲來到了古安教授神秘的小樓之中。
教授一邊聽著凱茲的介紹,一邊看著那個奇怪的網名,自言自語地說道:
“n的平方根和n的自然對數?”
古安教授眼中亮光一閃,抬頭問凱茲:
“你聽說過特洛伊衛星嗎?”
凱茲搖頭表示疑惑,教授接著說:
“我看過一篇天文學論文討論衛星的跨系共振現象,太陽系目前已發現的269顆行星衛星,其分佈具有帶狀的規律性。”
描述一顆衛星的引數很多,比如半徑、週期、密度、離心率、軌道傾角等。
在所有引數中,最重要的物理引數是衛星的半徑,最重要的軌道引數是衛星到其母星的平均距離,稱為半長軸。
有意思的是該論文將衛星半長軸與太陽半徑比值令為n,描述跨系共振引數使用的關於n的函式,就是√n和ln(n)。
269顆衛星都有各自的值,ln(n)被論文作者定義為軌道基數,從最小的-4.3到最大的4.25。
按照現有理論,這個只與衛星動力學有關的數值與衛星自身的反照率和半徑無關。
教授對凱茲說:“奇怪的是,反照率大於0.6的衛星只有9顆,它們均在-1.1到0之間分佈。”教授舉例解釋道:
“這就像在一個共有二十多排的電影廳裡,你發現只有穿白色衣服的人才能坐在第9排的‘貴賓席’,而穿深色衣服的人,要麼坐前面,要麼坐後面。”教授接著說:
“更有意思的是衛星半徑排名前十的10顆衛星的ln(n)值都在-1至1之間。相當於坐到9-10排最佳位置的人,塊頭兒要足夠大!”
論文又結合√n和ln(n),進一步得到描述跨系共振的新引數√nln(n)=m。
269顆衛星的m數值範圍從-0.74到35.6,看上去雜亂無章,不過其中-0.6至3.7區間非常特別。
這裡只有20顆衛星,卻涵蓋了全部6顆母行星的最大衛星(月球、火衛一、木衛三、土衛六、天衛三、海衛一)。
而且半徑排名前12位的衛星都在此區間,無一漏網。
這個“全明星”陣容裡,唯一礙眼的是土衛七,半徑排名第21位,不過,它也是相當大的,而且形狀高度不規則,是太陽系中僅有的少數已知自轉混亂的衛星之一,自轉軸擺動很大,以至於它在空間中的方向是不可預測的。
不僅如此,排名第14位的土衛四和排名第15位的土衛三,各自帶領兩顆特洛伊衛星,構成穩定結構。
269顆衛星中,在這個穩定區域的,只有半徑排名前12的大衛星,火星最大衛星火衛一,特殊的土衛七和另外兩組,三顆一組共六顆的特洛伊衛星。
“特洛伊衛星,它們的穩定結構又是什麼意思?”凱茲問道。
“特洛伊衛星是相對小一點的衛星,跟主衛星使用同一個公轉軌道,並分別位於主衛星前後60度的拉格朗日點上(L4和L5)。土星的衛星中有兩組特洛伊衛星,土衛三帶領的是土衛十三(前方)和土衛十四(後方),土衛四帶領的是土衛十二(前方)和土衛三十四(後方),它們像“手拉手”似地構成穩定結構。”
“打個比方,不知道是誰安排的,容納269人的電影院裡,位置最好的第10排,只有塊頭兒最大的前12名和兩位左右各牽著一個小孩兒的母親才能坐!”
“天文學中,兩個以上星體的週期具有整數倍比值關係時,稱為軌道共振,如1比2或者3比5等等。而三顆特洛伊衛星最為特別,它們是同軌的,共振比是1比1比1,就像美妙的三和絃一樣。”
聽罷教授的講解,凱茲像是挖到了寶貝,原來“三和絃”指的是根據與黎曼猜想有關的兩個函式算出來的,處於穩定結構軌道區間的土星的兩組各三顆特洛伊衛星。
太陽系中竟然有且只有兩組渾然天成的“三和絃”,而且能透過與黎曼猜想有關的兩個函式把它們挑出來!
凱茲找到相應的衛星編碼,土星的衛星以6開頭,後面跟的數字是衛星的序號。
他輕敲鍵盤,給“O(√nln(n))-黎曼猜想的三和絃”回覆了代表衛星序號的兩組“三和絃”數字:
603、613、614;
604、612、634。