数学分支。
大量的时间花在了定义基本概念和确保逻辑自洽上。
第二支精神药剂在第二天深夜耗尽,他仅仅搭建起一个脆弱而抽象的理论框架,距离目标依然遥远。
在继续完善“解析动机”
理论时,一个关键的灵感终于爆。
他回忆起在第八篇论文中研究混沌系统精细不变量时,接触到的动力系统eta函数(dynaet)。
这类eta函数将系统的周期轨道信息编码在一个生成函数中。
一个石破天惊的念头击中了他:为什么不直接将l(s)本身,看作是某个(可能是无穷维的、非紧的)算术动力系统的“遍历eta函数”
?
如果这个对应成立,那么l(s)的零点,就对应了这个动力系统的周期轨道的某种复指数!
而周氏猜想中关于零点实部的约束,就转化为了对这个虚拟动力系统周期轨道长度分布的约束!
函数值的大偏差,则对应了系统遍历和的波动!
这是一个决定性的视角转换!
它绕开了直接构造几何实现的困难,而是直接建立l函数与动力系统eta函数的同构或拟同构关系。
接下来两天,他所有的精力都投入到证明这个“对应原理”
上。
他需要:
1明确定义他所设想的那个“虚拟算术动力系统”
需要满足哪些公理,才能使其遍历eta函数具有l(s)的所有性质(函数方程、欧拉积、解析延拓等)。
2证明,或者至少是在周氏猜想成立的假设下,这样的一个动力系统是可能存在的。
这需要他利用l(s)的性质,反向“构造”
出这个系统的某些特征,如其转移算子的谱、拓扑熵等。
3最关键的一步,建立桥梁:他证明,周氏猜想中关于零点分布的断言,等价于这个虚拟动力系统的周期轨道满足一个非常精细的“一致分布”
定理,并且其误差项受到系统某种“刚性”
指标的控制;而关于函数值大偏差的断言,则等价于该系统具有某种特定形式的“大偏差原理”
,其率函数由系统的测度熵和拓扑熵的某个差值决定。
这部分的证明充满了天才的构造和复杂的调和分析。
他引入了一种新的“模板动力系统”
的概念,并证明了任何满足他公理的系统,都可以通过一个特定的“形变”
过程,与这个模板系统联系起来。
而周氏猜想的真假,则决定了这个形变过程的“光滑性”
程度。
第三、第四支精神药剂在这两天被消耗。
进展巨大,他已经成功地将一个数论猜想,转化为了一个(虚拟的)动力系统性质的问题。
但这还不够,他需要给出一个绝对的、不依赖于任何虚拟对象的证明。
将问题转化到动力系统框架后,张诚开始动真正的“硬分析”
攻势。
他需要不借助虚拟系统,直接证明l(s)必然具备某种性质,该性质恰好对应于他公理化的虚拟动力系统所具有的“刚性”
。
他的突破口在于精