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ZÊTA FONCTION

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4.  Fonction zêta et fonctions L sur une variété algébrique « définie sur Z »

Considérons maintenant dans l'anneau de polynômes Z[T1, ..., Tm] un idéal a et convenons de dire qu'il définit une « variété X sur Z » (le langage adapté à cette situation est celui des « schémas » de Grothendieck). Pour chaque nombre premier p, l'homomorphisme canonique :

définit un homomorphisme :
transformant a en un idéal ap, définissant par suite une variété algébrique Xp sur Fp. On peut alors, tout au moins formellement, considérer le produit :
étendu à tous les nombres premiers p ; c'est la fonction zêta de Hasse-Weil. Par exemple, si l'on prend a = (0), on trouve ζ(X, s) = ζ(m − s) où, au second membre, ζ est la fonction de Riemann. Si n est la dimension de X (qu'on définit ici comme le plus grand nombre tel qu'il y ait une chaîne strictement croissante p0 ⊂ p1 ⊂ ... ⊂ pn+1 d'idéaux premiers de Z[T1, ..., Tn] contenant a), on montre que le produit (22) est absolument convergent pour Re n. On conjecture que ζ(X, s) peut se prolonger en une fonction méromorphe dans tout le plan et vérifiant une équation fonctionnelle analogue à (3) ; mais on ne sait jusqu'ici prouver cette conjecture que dans un petit nombre de cas où X est soit une courbe algébrique d'un type très particulier, soit une variété abélienne d'un type spécial, soit enfin certaines variétés fibrées ayant pour base une courbe algébrique et pour fibres des variétés abéliennes. Dans chacun de ces cas, on parvient au résultat par un calcul explicite de ζ(X, s) à l'ai […]

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Autres références

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ARTIN EMIL (1898-1962)

Écrit par :  Jean-Luc VERLEY

Dans le chapitre "Corps de nombres algébriques et théorie du corps de classe"  : …  corps de nombres algébriques K, on peut considérer une fonction ζk(s), appelée* la fonction zêta de Dedekind, qui généralise la fonction zêta de Riemann (obtenue lorsque K est le corps des nombres rationnels). Généralisant un résultat de Takagi, Artin a montré, en 1923, que, si K est une extension normale d'un corps kLire la suite
BOHR HARALD (1887-1951)

Écrit par :  Jacques MEYER

… *Né à Copenhague, frère du physicien Niels Bohr, Harald Bohr devint professeur à l'institut polytechnique de Copenhague, en 1915, puis à l'Université de cette ville, en 1930. Ses premiers travaux portent sur les séries de Dirichlet. En liaison avec E. Landau, il étudie la fonction zêta dans sa partie critique et ses applications en théorie… Lire la suite
GAMMA FONCTION

Écrit par :  Jean-Luc VERLEY

Dans le chapitre "Interprétation par la théorie des groupes"  : …  de Mellin d'une série entière : La fonction gamma permet ainsi de ramener certains problèmes d'arithmétique multiplicative à des problèmes additifs. En particulier, la célèbre *fonction zêta, intervenant dans la théorie des nombres premiers, peut s'écrire sous la forme : qui est à la base de la théorie de Riemann (cf. fonction zêtaLire la suite
HADAMARD JACQUES (1865-1963)

Écrit par :  Jean-Luc VERLEY

Dans le chapitre "Fonctions analytiques"  : …  Hadamard aux grands problèmes de la théorie des nombres. Dans un mémoire de 1896, il montre que la* fonction zêta n'a pas de zéros sur la droite Re = 1. Ce résultat lui permet d'obtenir la première démonstration complète du fameux théorème, conjecturé par Legendre, sur la distribution des nombres premiers : désignant par π (x)… Lire la suite
HARDY GODFREY HAROLD (1877-1947)

Écrit par :  Jacques MEYER

… *Mathématicien anglais, né à Granleigh, dans le Surrey, et mort à Cambridge. Godfrey Harold Hardy fit ses études au Trinity College de Cambridge, où il enseigna de 1906 à 1919. En 1908, il découvre, en même temps que le physicien W. Weinberg, mais indépendamment de lui, la loi de Hardy-Weinberg, qui décrit l'équilibre génétique au sein d'une… Lire la suite
HILBERT DAVID (1862-1943)

Écrit par :  Rüdiger INHETVEENJean-Michel KANTORChristian THIEL

Dans le chapitre "Les nombres premiers (problèmes 8 et 9)"  : …  doute l'une des plus célèbres conjectures mathématiques que celle de Riemann sur les zéros de la *fonction ζ. Rappelons qu'on a par définition : qui définit une fonction méromorphe dans le plan complexe, avec des zéros simples, dits « triviaux » aux points — 2, — 3, ... Riemann a émis l'hypothèse que tous les autres zéros avaient une partie… Lire la suite
INTRODUCTIO IN ANALYSIN INFINITORUM (L. Euler)

Écrit par :  Bernard PIRE

  *C'est à l'Académie des sciences de Berlin que Leonhard Euler (1707-1783) publie en 1748 le premier des trois grands traités didactiques où il expose sa conception du calcul différentiel et intégral. L'Introductio in analysin infinitorum met au premier plan le concept de fonction défini comme « une expression… Lire la suite
LANDAU EDMUND (1877-1938)

Écrit par :  Jacques MEYER

… *Mathématicien allemand né et mort à Berlin. Edmund Landau fit ses études au lycée français de cette ville, puis à son université où il suivit les cours de Georg F. Frobenius. Docteur en mathématiques en 1899, il commença à enseigner deux ans plus tard. Il fut nommé en 1909 professeur à Göttingen et participa, aux côtés de Christian F. Klein et de… Lire la suite
NOMBRES (THÉORIE DES) - Théorie analytique

Écrit par :  Jean DIEUDONNÉ

Dans le chapitre "La théorie multiplicative"  : …  n = pm est une telle puissance. À ces diverses fonctions multiplicatives correspondent des séries formelles de Dirichlet, en premier lieu la série *zêta : et on montre que les séries formelles de Dirichlet correspondant aux autres fonctions multiplicatives s'expriment à l'aide de la série zêta par… Lire la suite
NOMBRES (THÉORIE DES) - Nombres algébriques

Écrit par :  Christian HOUZEL

Dans le chapitre "Unités"  : …  groupe des classes de diviseurs des entiers cyclotomiques ; il se sert d'une fonction analogue à la *fonction zêta (cf. fonction zêta) : (où A parcourt l'ensemble des diviseurs et P celui des diviseurs premiers) et de son comportement pour → 1, et obtient h = h1h2, où le facteur… Lire la suite
PROBABILITÉS CALCUL DES

Écrit par :  Daniel DUGUÉ

Dans le chapitre "Probabilités en arithmétique"  : …  établit de la même façon que la probabilité pour que k nombres choisis au hasard soient premiers entre eux est 1/ζ(k). Ce problème est donc étroitement lié à la *fonction ζ(s) de Riemann (cf. fonction zêta). On sait que : la probabilité pour que quatre nombres pris au hasard soient premiers entre eux est égale à… Lire la suite
RIEMANN BERNHARD (1826-1866)

Écrit par :  Michel HERVÉ

Dans le chapitre "Fonction ζ et répartition des nombres premiers"  : …  La partie, célèbre entre toutes, de l'œuvre de Riemann concernant la* fonction ζ tient en une dizaine de pages, adressées en 1859 à l'Académie de Berlin, qui venait de l'élire membre correspondant. La fonction ζ (cf. fonctionzêta) est définie d'abord, pour Re > 1, comme somme de la série de Riemann : Euler avait… Lire la suite
SELBERG ATLE (1917-2007)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  ouvrage, Sur quelques identités arithmétiques, en 1935 alors qu'il est encore lycéen. *Ses travaux en théorie analytique des nombres ont établi des résultats fondamentaux sur les zéros de la fonction zêta de Riemann, cette fonction analytique de la variable x définie comme la somme infinie des entiers élevés à la puissance Lire la suite

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