Weyl和的渐近性质及其相关例外集的Hausdorff维数
批准号:
12101002
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
陈昌昊
依托单位:
学科分类:
几何测度论与分形
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈昌昊
中文摘要
Weyl和是一类三角级数和,是由H.Weyl在研究序列的模一分布时引入。Weyl和在许多基本数论问题中起到重要作用,包括序列模一分布,Waring问题,Riemann zeta函数的非零区域估计等。近年来,在测度论框架下Weyl和渐近估计的研究受到了广泛关注。Weyl和渐近性质的Lebesgue测度理论与Hausdorff维数理论是当前Weyl和研究的热点问题。在本项目中我们拟研究以下三方面内容:1.估计Weyl和在Lebesgue测度意义下几乎处处的界;2.估计Weyl和例外集的Hausdorff维数;3.受Vinogradov关于素变数指数和研究的启发,我们拟引入序列上Weyl和的概念并探究其几乎处处的渐近估计。本项目的开展有助于我们建立Weyl和与Hausdorff维数的联系,加深对Weyl和及其例外集结构的理解。
英文摘要
Weyl sums are a class of trigonometric sums, which was introduced by H. Weyl when he investigated distribution modulo one of sequences. Weyl sums play a crucial role in many fundamental number theoretic problems, including distribution modulo one of sequences, Waring problems, and estimating the zero-free region of the Riemann zeta function etc. Recently, under the framework of the measure theoretic point of view the asymptotic properties of Weyl sums have attracted strong attention. The Lebesgue measure theory and the Hausdorff dimension theory of the asymptotic properties for Weyl sums are core issues. In this project we will study the following three parts: 1. We study the bounds of Weyl sums for almost all parameters in the sense of Lebesgue measure; 2. We estimate the Hausdorff dimension of the related exceptional sets; 3. Inspired by the work of Vinogradov on the exponential sums with prime parameters, we will introduce Weyl sums on the sequence and investigate its almost all asymptotic properties in the sense of Lebesgue measure. This project will help us to establish the connections between Weyl sums and the Hausdorff dimension, and will help us to understand the structure of Weyl sums and its related exceptional sets.
Weyl和由H. Weyl (1916) 在研究序列模一分布时引入,经过一百多年的发展,它已成为解析数论中的一个基本工具,并且广泛应用于调和分析、偏微分方程、遍历论等领域的研究。例如,Weyl和估计结合Hardy-Littlewood圆法是解决Waring问题的基本方法;Weyl和在序列模一分布与Diophantine逼近研究中起到重要作用;应用Weyl和来估计Riemann zeta函数的非零区域,进而估计素数定理误差项的阶;Bourgain, Demeter, Guth应用调和分析中新发展的函数分解与多重分析方法,给出了最佳的Weyl和均值估计,进而应用于Waring问题且取得突破性成果;Bourgain应用Weyl和估计于周期色散方程的适定性研究,取得了突破性的结果; Furstenberg建立了Weyl和与一类环面上的动力系统之间的联系,进而应用遍历论的方法给出了Weyl的多项式序列模一分布的一个新的证明等。重要结果1:对于2维的Weyl和,申请人与合作者综合应用丢番图逼近与质量分布原理,得到Weyl和例外集的维数公式。相关成果发表在Journal of Mathematical Analysis and Applications。 重要成果2:申请人与合作者考虑Weyl和的局部平均估计,得到了新的上界与下界估计特别地,我们完善了 C. Demeter和B. Langowski(2022 年)近期提出的猜想,并改进了他们的部分研究成果。相关成果发表在Revista Matemática Iberoamericana。重要成果3:我们得到了Weyl和极大算子的新估计,在某些情况下这些估计是精确的。我们还更详细地研究了二次情形(即高斯和)。在部分参数范围内,我们的估计是最优的。相关成果发表在 Journal of Number Theory. 本项目在几何测度论与分形理论框架下研究Weyl和几乎处处的渐近性质,为Weyl和的研究提供新的研究方法和思路。项目注重学科之间的交叉性,项目研究问题是几何测度论与分形、丢番图逼近、解析数论、偏微分方程等分支的交叉点,为这些相关分支提出了新的研究课题。加强Weyl和、Hausdorff维数、丢番图逼近、偏微分方程之间的联系。对这些问题进行研究探索将促进相应学科的发展,发现不同学科之间更多本质的联系。
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