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La Hipótesis de Riemann: una ventana a la distribución de los números primos (Parte 1)

Marzo de 2025
Instituto de Matemáticas, UNAM
Charla de divulgación

En esta primera parte de la charla introducimos las ideas clásicas que condujeron al estudio de la función zeta de Riemann. Comenzamos con el enfoque de Euler para evaluar series como $$\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^2}=\frac{\pi^2}{6},$$ y con su descubrimiento de la representación como producto sobre los números primos. Esto conduce de manera natural a preguntar hasta dónde puede extenderse la función $$\zeta(s)=\sum_{n=1}^{\infty}n^{-s}$$ más allá de su dominio inicial $\Re(s)>1$.

Después discutimos la continuación analítica de Riemann de $\zeta(s)$ y la ecuación funcional, que relaciona los valores de la función zeta en $s$ y $1-s$. Con estas herramientas describimos la estructura de los ceros triviales en los enteros pares negativos e introducimos la franja crítica $$0\leq\Re(s)\leq1,$$ donde se encuentran todos los ceros no triviales. Prestamos especial atención a la simetría de los ceros y a la definición de la función $\xi$ de Riemann, una función entera que codifica la misma información que $\zeta(s)$.

Finalmente revisamos resultados históricos fundamentales: la fórmula de von Mangoldt para el número de ceros no triviales $$N(T)\sim\frac{T}{2\pi}\log\frac{T}{2\pi},$$ y la demostración de Hardy de que existen infinitos ceros sobre la recta crítica. Estas ideas preparan el terreno para enunciar la Hipótesis de Riemann y comprender por qué ocupa un lugar central en la teoría analítica de números moderna.

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