Аннотация:
Гипотеза Римана имеет много эквивалентных
переформулировок. Часть из них является арифметическими,
то есть утверждениями о свойствах целых или натуральных чисел.
Простейшую логическую структуру имеют переформулировки из
класса Π01Π01 арифметической иерархии, имеющие вид "для любых
x1,…,xmx1,…,xm имеет место A(x1,…,xm)A(x1,…,xm)",
где AA – алгоритмически проверяемое отношение.
Примером может служить переформулировка гипотезы Римана в
виде утверждения о том,
что некоторое диофантово уравнение не имеет решений
(такое конкретное уравнение может быть явно указано).
Хотя логическая структура такой переформулировки очень проста,
известные способы построения такого диофантова уравнения
приводят к уравнениям, требующим для своей записи нескольких страниц.
С другой стороны, известны весьма краткие по записи
переформулировки, также принадлежащие классу Π01Π01.
Примерами могут служить три критерия справедливости гипотезы
Римана, которые предложили Ж.-Л. Николас,
Г. Робин, и Дж. Лагариас. Недостатком этих
переформулировок (по сравнению
с диофантовым уравнением) является использование более “сложных”
констант и функций, чем натуральные числа и сложение и умножение,
достаточные для построения диофантова уравнения.
В работе приводится система из 99 условий, налагаемых на 99
переменных. Для формулировки этих условий используются только
сложение, умножение, возведение в степень (унарное,
с фиксированным основанием 22), функция “остаток от деления”,
неравенства, сравнения по модулю и биномиальный коэффициент.
Вся система может быть явно выписана на одной странице.
Доказано, что построеная система условий несовместна в том и только том случае,
когда гипотеза Римана верна.
Б. З. Мороз, А. А. Норкин, “Об одной теореме Ю. В. Матиясевича”, Матем. заметки, 108:3 (2020), 366–379; B. Z. Moroz, A. A. Norkin, “On a Theorem of Matiyasevich”, Math. Notes, 108:3 (2020), 344–355
Denys I. Bondar, Alexander N. Pechen, “Uncomputability and complexity of quantum control”, Sci. Rep., 10:1 (2020), 1195–10