Constante de Bruijn-Newman

La constante de Bruijn-Newman, denotada por y nombrada así por Nicolaas Govert de Bruijn y Charles M. Newman, es una constante matemática definida a través de los ceros de cierta función , donde consideramos a como la variable real y a como la variable compleja . Específicamente se define

,

dónde es

la cual decae super -exponencialmente. Y de esta forma definimos como el único número real con la propiedad de que tiene solamente ceros reales si y solo si .

La constante está estrechamente relacionada con la hipótesis de Riemann sobre los ceros de la función zeta de Riemann: dado que la hipótesis de Riemann es equivalente a la afirmación de que todos los ceros de son reales, la hipótesis de Riemann es equivalente a la conjetura de que . [1] Brad Rodgers y Terence Tao demostraron que no puede ser cierto, por lo que la hipótesis de Riemann es equivalente a . [2] Posteriormente, Alexander Dobner proporcionó una prueba simplificada del resultado de Rodgers-Tao.

Historia

De Bruijn demostró en 1950 que solo tiene ceros reales si , y además, que si tiene solo ceros reales para algún , también tiene solo ceros reales si se reemplaza por cualquier valor mayor. [3] Newman demostró en 1976 la existencia de una constante para la cual se cumple la afirmación "si y solo si"; y esto implica entonces que es único. Newman también conjeturó que . [4]

Cotas Superiores

El límite superior de De Bruijn de no mejoró hasta 2008, cuando Ki, Kim y Lee demostraron , haciendo estricta la desigualdad . [5]

En diciembre de 2018, el proyecto 15th Polymath mejoró el límite a . [6] [7] [8] Se envió un manuscrito del trabajo de Polymath a arXiv a fines de abril de 2019, y se publicó en la revista Research In the Mathematical Sciences en agosto de 2019. [9]

Este límite fue mejorado ligeramente en abril de 2020 por Platt y Trudgian para . [10]

Cotas inferiores a través del tiempo

Límites inferiores históricos
Año Límite inferior en Autores
1987 −50 [11] Csordas, G.; Norfolk, TS; Varga, RS
1990 −5 [12] Te Riele, HJJ
1992 −0.385 [13] Norfolk, TS; Ruttán, A.; Varga, RS
1991 −0.0991 [14] Csordas, G.; Ruttán, A.; Varga, RS
1993 −5,895 ×10−9 [15] Csordas, G.; Odlyzko, AM; Smith, W.; Varga, RS
1994 −4,379 ×10−6 [16] Csordas, George; Smith, Wayne; Varga, Richard S.
2000 −2,7 ×10−9 [17] Odlyzko, AM
2011 −1,1 ×10−11 [18] Saouter, Yannick; Gourdon, Xavier; Demichel, Patricio
2018 0 [2] Rogers, Brad; Tao, Terencio

Referencias

  1. «The De Bruijn-Newman constant is non-negative». 19 de enero de 2018. Consultado el 19 de enero de 2018. (announcement post)
  2. Rodgers, Brad; Tao, Terence (2020). «The de Bruijn–Newman Constant is Non-Negative». Forum of Mathematics, Pi (en inglés) 8: e6. ISSN 2050-5086. doi:10.1017/fmp.2020.6.
  3. de Bruijn, N.G. (1950). «The Roots of Triginometric Integrals». Duke Math. J. 17 (3): 197-226. doi:10.1215/s0012-7094-50-01720-0.
  4. Newman, C.M. (1976). «Fourier Transforms with only Real Zeros». Proc. Amer. Math. Soc. 61 (2): 245-251. doi:10.1090/s0002-9939-1976-0434982-5.
  5. Haseo Ki and Young-One Kim and Jungseob Lee (2009), «On the de Bruijn–Newman constant», Advances in Mathematics 222 (1): 281-306, ISSN 0001-8708, doi:10.1016/j.aim.2009.04.003. (discussion).
  6. D.H.J. Polymath (20 de diciembre de 2018), Effective approximation of heat flow evolution of the Riemann -function, and an upper bound for the de Bruijn-Newman constant, consultado el 23 de diciembre de 2018.
  7. Going below , 4 de mayo de 2018.
  8. Zero-free regions.
  9. Polymath, D.H.J. (2019), «Effective approximation of heat flow evolution of the Riemann ξ function, and a new upper bound for the de Bruijn-Newman constant», Research in the Mathematical Sciences 6 (3), Bibcode:2019arXiv190412438P, doi:10.1007/s40687-019-0193-1.
  10. Platt, Dave; Trudgian, Tim (2021). «The Riemann hypothesis is true up to 3·1012». Bulletin of the London Mathematical Society 53 (3): 792-797. arXiv:2004.09765. doi:10.1112/blms.12460.(preprint)
  11. Csordas, G.; Norfolk, T. S.; Varga, R. S. (1 de septiembre de 1987). «A low bound for the de Bruijn-newman constant Λ». Numerische Mathematik (en inglés) 52 (5): 483-497. ISSN 0945-3245. doi:10.1007/BF01400887.
  12. te Riele, H. J. J. (1 de diciembre de 1990). «A new lower bound for the de Bruijn-Newman constant». Numerische Mathematik (en inglés) 58 (1): 661-667. ISSN 0945-3245. doi:10.1007/BF01385647.
  13. Norfolk, T. S.; Ruttan, A.; Varga, R. S. (1992). «A Lower Bound for the de Bruijn-Newman Constant Λ. II». En Gonchar, A. A., ed. Progress in Approximation Theory. Springer Series in Computational Mathematics (en inglés) (New York, NY: Springer) 19: 403-418. ISBN 978-1-4612-2966-7. doi:10.1007/978-1-4612-2966-7_17.
  14. Csordas, G.; Ruttan, A.; Varga, R. S. (1 de junio de 1991). «The Laguerre inequalities with applications to a problem associated with the Riemann hypothesis». Numerical Algorithms (en inglés) 1 (2): 305-329. Bibcode:1991NuAlg...1..305C. ISSN 1572-9265. doi:10.1007/BF02142328.
  15. Csordas, G.; Odlyzko, A.M.; Smith, W.; Varga, R.S. (1993). «A new Lehmer pair of zeros and a new lower bound for the De Bruijn–Newman constant Lambda». Electronic Transactions on Numerical Analysis 1: 104-111. Consultado el 1 de junio de 2012.
  16. Csordas, George; Smith, Wayne; Varga, Richard S. (1 de marzo de 1994). «Lehmer pairs of zeros, the de Bruijn-Newman constant Λ, and the Riemann Hypothesis». Constructive Approximation (en inglés) 10 (1): 107-129. ISSN 1432-0940. doi:10.1007/BF01205170.
  17. Odlyzko, A.M. (2000). «An improved bound for the de Bruijn–Newman constant». Numerical Algorithms 25 (1): 293-303. Bibcode:2000NuAlg..25..293O. doi:10.1023/A:1016677511798.
  18. Saouter, Yannick; Gourdon, Xavier; Demichel, Patrick (2011). «An improved lower bound for the de Bruijn–Newman constant». Mathematics of Computation 80 (276): 2281-2287. doi:10.1090/S0025-5718-2011-02472-5.

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