Гипотеза Римана.Все нетривиальные нули дзета-функции имеют вещественную часть, равную одной второй.
Исходные данные.Дзета-функция Римана является функцией ζ(s) комплексного переменного
s =
a +
it , при
a > 1, определяемого с помощью ряда Дирихле

Дзета-функция Римана определена для всех комплексных
s ≠ 1 и имеет нули в отрицательных целых числах s = -2, -4, -6 …, которые именуются «тривиальными» и получаются при подстановке этих значений в функциональное уравнение (см. сноску)

Из этого же уравнения следует, что все остальные нули, называемые «нетривиальными», расположены в полосе 0 ≤ Re
s ≤ 1 симметрично относительно так называемой критической прямой ½ +
it, где
t любое вещественное число.
«Нетривиальные» нули должны появляться сопряжёнными парами, а их вещественные части симметричны относительно критической прямой, то есть нуль представляет собой один из элементов пары с вещественными частями ½ +
d и ½ −
d (где
d какое-то вещественного число, находящееся между 0 и ½), но с одинаковыми мнимыми частями, или если
a = ½ –
d, то 1 –
a = ½ +
d.
Доказательство.
Допустим, что нам известно некоторое комплексное число
a +
it, являющее нулём дзета-функции Римана и вещественная часть которого больше нуля, но не превышает ½.
Тогда должно иметься число (1 –
a) + it, которое также будет нулём дзета-функции, то есть:

Вычтем последовательно ряд дзета-функции ζ(1-
a +
it) из ряда ζ(
a +
it) таким образом, чтобы попарно вычитались члены с одинаковым основанием степени в знаменателях дробей:

Данное выражение обращается в нуль в случае, если каждая пара, образованная показанным выше способом, равна нулю.
В связи с тем, что каждая пара выражения 1, за исключением первой, отличается от другой только основанием в знаменателе дроби, рассмотрим отдельно выражение

где
k — натуральное число, являющееся основанием в знаменателе каждой дроби рассматриваемого вычитания.
Преобразуем выражение 2.

Знаменатель выражения 3 после преобразования получает следующий вид:

Числитель выражения 3 соответственно:

Окончательный вид результата вычитания:

Числитель выражения 4 обращается в нуль только в одном случае — когда вещественная часть комплексного числа a равна ровно ½.
Что и требовалось доказать.
Все нетривиальные нули дзета-функции имеют вещественную часть, равную одной второй.
Е.К. Титчмарш, Теория дзета-функции Римана, М., ИИЛ, 1953 , с. 19,40