Sur le nombre de nombres premiers inférieurs à une taille donnée

Modèle:Infobox Ouvrage Sur le nombre de nombres premiers inférieurs à une taille donnée (titre original, en allemand : Modèle:Lang) est un article de 8 pages écrit par Bernhard Riemann et publié dans l'édition de novembre 1859 des Rapports mensuels de l'Académie de Berlin. Bien que ce soit le seul article qu'il ait publié sur la théorie des nombres, il contient des idées qui ont influencé des milliers de chercheurs depuis la fin du Modèle:S- jusqu'à nos jours, en particulier la formulation de ce qu'on appelle désormais l'hypothèse de Riemann.

Description

L'article contient d'abord des définitions, des arguments heuristiques, des esquisses de preuves et l'application de méthodes analytiques puissantes ; toutes celles-ci sont devenues des concepts essentiels et des outils de la théorie analytique des nombres moderne.

Parmi les nouvelles définitions introduites :

• le prolongement analytique de la fonction zêta de Riemann Modèle:Math(s) à tous les nombres complexes s différents de 1 ;
• la fonction entière [[Fonction zêta de Riemann#Relation fonctionnelle|Modèle:Math(s)]] ;
• la fonction discrète J(x) définie pour x ≥ 0, qui est définie par J(0) = 0 et telle que J(x) saute par bonds de 1/n à chaque puissance de nombre premier pModèle:Exp (autrement dit, entre deux puissances de nombres premiers pModèle:Exp et qModèle:Exp, J est constante, et J(qModèle:Exp) = J(pModèle:Exp) + 1/n).

Parmi les preuves et les esquisses de preuves :

• deux preuves de l'équation fonctionnelle de Modèle:Math(s) ;
• la preuve de la représentation par produit de Modèle:Math(s) ;
• la preuve de l'approximation du nombre de racines de Modèle:Math(s) dont les parties imaginaires sont situées entre 0 et T.

Parmi les conjectures produites :

• l'hypothèse de Riemann : tous les zéros (non triviaux) de Modèle:Math(s) ont une partie réelle égale à 1/2.

De nouvelles méthodes et techniques utilisées en théorie des nombres :

• prolongement analytique (différent du sens de Weierstrass) ;
• intégrale curviligne ;
• inversion de Fourier.

Riemann discuta aussi des relations entre Modèle:Math(s) et la distribution des nombres premiers, utilisant la fonction J(x) essentiellement comme une mesure pour l'intégration de Stieltjes. Il obtint alors le résultat principal de l'article, une formule pour J(x), par comparaison avec Modèle:Math. Riemann essaya alors d'élaborer une formule approximative pour la fonction de compte des nombres premiers Modèle:Math(x), Modèle:Refnec.

Anecdote

L'article a eu une telle influence que la notation $s=\sigma +it$ est utilisée pour noter un nombre complexe lors de l'étude de la fonction zêta à la place de la notation habituelle $z=x+iy$ .

Références

• Modèle:Ouvrage

Voir aussi

Article connexe

Histoire de la fonction zêta de Riemann

Lien externe

Article de Riemann : manuscrit, transcription en allemand et traduction en anglais