伯奇–斯温纳顿-戴尔猜想
椭圆曲线有理点群的秩等于其哈斯–韦伊 L 函数在 s=1 处零点阶数。
详细描述
设 是定义在有理数域 上的椭圆曲线。Mordell 定理表明其有理点群 是有限生成阿贝尔群,其秩 (无穷阶生成元个数)是关键不变量。与该曲线相伴的哈斯–韦伊 L 函数 由模每个素数 的点数构造欧拉积,最初仅在 收敛。
伯奇与斯温纳顿-戴尔在 1960 年代借助剑桥 EDSAC 计算机海量数值实验,于 1965 年正式提出猜想:
并进一步预言 在 处泰勒展开的首项系数可由曲线的若干不变量(Tate–Shafarevich 群阶、挠子群阶、典范高度等)精确表出。
最新进展
部分结果:Coates–Wiles(1976)证明对带复乘的椭圆曲线,若其有无穷多有理点则 ;Kolyvagin 将结论推广到模椭圆曲线(证明了由 推出 的方向之一)。Gross–Zagier 与 Kolyvagin 合作得到 情形的完整证明。配合模性定理,对解析秩为 0 或 1 的情形已基本解决,但一般情形仍开放。它与黎曼、庞加莱[已解]、霍奇、纳维–斯托克斯、杨-米尔斯、P/NP 同为千禧年七大难题。
意义
BSD 猜想是数论的中心问题,将”代数(有理点)“与”分析(L 函数)“通过精确公式相连,风格迥异于多数数论不等式猜想。其工具(模性、欧拉系、Iwasawa 理论)已深刻改变了现代数论,并直接关联费马大定理的证明路径。