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赋范交换群中全重排收敛但和不唯一的级数存在性问询

赋范交换群中全重排收敛但和不唯一的级数存在性问询

我们先从基础定义说起:考虑赋范交换群¹(这应该是研究级数重排问题最具一般性的场景)。对于群 (G) 中的序列 (x_0, x_1, \ldots \in G),我们定义两个集合:
$$
\begin{align*}
\Sigma &:= \Bigl{ \sigma\in\operatorname{Symm}(\mathbb N) : \sum_i x_{\sigma(i)}\text{ 收敛} \Bigr}\text{, 以及}\
A &:= \Bigl{ \sum_i x_{\sigma(i)}\in G : \sigma\in\Sigma \Bigr}\text.
\end{align*}
$$

按照常规定义,级数 (\sum_i x_i) 被称为无条件收敛,当且仅当 (\Sigma = \operatorname{Symm}(\mathbb N))(也就是所有自然数的排列对应的重排级数都收敛)并且 (|A| = 1)(所有收敛的重排级数的和唯一)。

核心问题

现在我有个疑问:有没有可能出现这样的情况——所有重排级数都收敛(也就是 (\Sigma = \operatorname{Symm}(\mathbb N))),但不同重排的和却不唯一(也就是 (|A| \ge 2))?

我目前已经知道的相关结论:

  • 根据黎曼重排定理,在实数域 (\mathbb{R}) 或者复数域 (\mathbb{C}) 上,这种情况是不可能发生的:只要一个级数的所有重排都收敛,那么它们的和必然唯一,也就是级数一定是无条件收敛的。
  • 但在更一般的赋范交换群中,会不会存在这样的反例呢?

备注:内容来源于stack exchange,提问作者Atom

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最近更新时间:2026.04.15 16:03:09