各个学科内都有哪些「很美」的公式或者结论?它们是大自然的鬼斧神工还是人类的匠心独造?

各个学科内都有哪些「很美」的公式或者结论?它们是大自然的鬼斧神工还是人类的匠心独造?

闲来扯扯淡。数论中就有很多有意思的结论,今天来聊聊函数。我们知道函数可以延拓到全平面,并且对所有正整数都有。然而函数在负奇数处的取值却有着很有意思的算术性质。比如根据函数的functional equation可以知道是正的,是负的,并且它们都是有理数。如果我们我们把写成既约分数的形式,于是我们有如下神奇的结论:

1. 素数整除当且仅当整除。

2. 如果整除,那么我们有 。

那么根据这两个结论那么我们可以完全了解的分母了。不过的分子就比较复杂了,比如我们可以简单的计算前面若干个的值,

显然分子不会有形如分母这样好的结论,不过通过大量的计算我们会发现分子会重复出现同样的素因子:

比如的分子都被整除。于是我们可以有如下猜测:

如果素数整除,那么整除。

事实上我们有如下更强的kummer's congruence:

假设不是的倍数,如果,那么我们有

当然仅凭这个同余式是不足以描述清楚的,事实上关于,我们还有很多不知道的信息。不过上面这个同余式却开启了另外一扇大门,一扇从复数的世界通向-进世界的大门。根据这个同余式,我们可以在-进世界中定义一个类似于复数世界中的函数的东西,就是所谓的-进函数,这便通往了Iwasawa理论。

我第一次看到这些东西的时候就被震撼到了,数的世界真是太神奇了!