- 在线时间
- 0 小时
- 最后登录
- 2013-7-22
- 注册时间
- 2013-7-22
- 听众数
- 6
- 收听数
- 0
- 能力
- 0 分
- 体力
- 18 点
- 威望
- 0 点
- 阅读权限
- 20
- 积分
- 10
- 相册
- 0
- 日志
- 0
- 记录
- 0
- 帖子
- 11
- 主题
- 1
- 精华
- 0
- 分享
- 0
- 好友
- 3
升级   5.26% TA的每日心情 | 开心 2013-7-22 10:32 |
|---|
签到天数: 1 天 [LV.1]初来乍到
- 自我介绍
- 教师
 |
本帖最后由 shuluns 于 2013-7-22 13:48 编辑 4 J$ H( T, F& m0 L7 P% ~# C( K4 v7 i
9 p* F( ?, E9 T
. |, w7 F4 x3 x: g( H$ | d; l中国学者提出广义哥德巴赫猜想
9 O' b1 ]6 @, d/ M6 q4 b5 b6 p
$ [# x3 v/ Z, ~! q
* O* R4 r9 {) V$ B, j2013年5月,张益唐在哈佛大学作报告率先证明“弱孪生素数猜想”的同时,法国高等 , D, t) ?- y* z6 B# _. h: z
师范学校教授Harald Helfgott在网上间接证明了弱哥德巴赫猜想:任何一个大于7的奇
4 N9 T, Q" H9 g' N数都能被表示成三个奇素数之和,从而彻底解决了三素数定理。2013年,是世界数学界 % u& w# E) t, E5 V9 m7 U: \: `
的素数年。
6 h2 b) |' A9 U+ `: n/ @0 e$ `. `! _( E/ q
哥德巴赫猜想:任何一个大于4的偶数都是两个奇素数之和。 6 N+ N6 Q. r0 h7 f, e6 Y
9 w1 \: h( i' n1 W6 T9 C+ p
中国一学者在10多年前就提出了广义哥德巴赫猜想:素数对称性定理。 ' z9 }7 ]+ N# o- C. K
7 B* O# u9 T4 E+ ?; A
定理如下:
+ D& Z% ?1 K8 x% p/ _/ Y% \( X/ }在首项L与公差q(L<q, q≥3)互素的等差级数中,对于该级数中的任一项x/2,x/2 >φ(q)*q^2,
) Q1 I) R4 j. n* aφ(q)为q的欧拉函数,至少有一对素数关于x/2对称。即:x可表示为该级数的2个素数之和。 . d0 z- q+ _4 C# ~6 h, ]. q) q
1 b, d! H$ a# Q1 P* h0 J6 P6 l% a$ jG(x,q)表示该级数中对称素数个数。, g. _9 `3 l0 Z9 i, d8 ~9 P
当 q=2^m,G(x,q)≥1/φ(q)*1.32*x/(ln x)^2 + O(√x/ln√x)。当 q=2^m 且x不能整除# U. T+ l' n5 m: G, K0 `5 g
小于√x的奇素数时,G(x,q) =1/φ(q)*1.32*x/(ln x)^2 + O(√x/ln√x)。) {. n/ h2 d. n& O# x, ~% h, V9 N
当 q为奇数时,G(x,q)≥1/(φ(q)-1)*1.32*x/(ln x)^2 + O(√x/ln√x)。当 x=2^n 或x不能
2 j, [2 c) r5 L整除小于√x的奇素数时,G(x,q) =1/(φ(q)-1)*1.32*x/(ln x)^2 + O(√x/ln√x)。
9 g) W" I; }' A当 q=2^m*j(j为奇数),G(x,q)≥1/φ(2^m)*(φ(j)-1)*1.32*x/(ln x)^2 + O(√x/ln√x)。当
/ Z- s" x$ J) f* uq=2^m*j 且x不能整除小于√x的奇素数时,G(x,q) =1/φ(2^m)*(φ(j)-1)*1.32*x/(ln x)^2 t* W* i4 ^6 ~6 }" v8 f
+ O(√x/ln√x)。4 Q; u0 `7 P( m
5 [8 N" s e! H, B7 c4 K
由此可见,当q=2,q=3或q=6时,G(x)=G(x,q)≥1.32*x/(ln x)^2 + O(√x/ln√x)。即哥德巴赫8 r3 `& F2 u5 A% V- T
猜想表达式。当q=2,q=3或q=6,且x=2^n 或x不能整除小于√x的奇素数时, G(x) =G(x,q)=+ p# L4 Q( r! l4 L) {1 ]# U2 q
1.32*x/(ln x)^2 + O(√x/ln√x)。即哥德巴赫猜想表达式与孪生素数猜想表达式相同。
$ _# ]( ^1 H A' x& j( n& K" V% G当 q=1或2,即哥德巴赫猜想。5 D' t7 j3 [" J
7 ?, `/ I+ I2 O. ^ `7 [2 RHardy曾说过:“如果哥德巴赫猜想有一天被证明,其方法应该类似于我和Littlewood ( z* O( a8 G, f" E6 j; {* k& X- G4 W
的方法”,不是圆法无力,而是我们的分析工具不够。我们不是在原则上没有成功,而
- t- J4 t, O. l$ D8 J5 _是在细节上没有成功。” 7 K8 V) J: X$ Q
- V! x9 K; p8 B+ X/ j证明哥德巴赫猜想最有效的两种方法圆法和筛法,现在只能逼近,无法成功。是方法的
) S3 |7 \. [: d) M, B0 M局限还是细节的疏忽?令人深思。
7 t) L, X& a0 ?* @! o; n. x, l% L* D
哥德巴赫猜想与孪生素数猜想同源。
8 h9 F. A. C5 o1 H& E+ x; S) D, ^9 p
6 m2 l" Y$ D% g8 Y- j9 R孪生素数猜想:世界上最远的距离,不是7000万到无穷大的距离,而是彼此相邻,却永 " u7 A' B1 o2 |' j/ f
远无法走到一起。哥德巴赫猜想:世界上最远的距离,不是无穷大的距离,而是彼此相 1 x9 |$ B) Z/ Z/ Y3 Z
对,却得不到社会的认可。 ' _1 E; S8 Z* @. p8 J7 p" j
# M4 ?4 t7 E! g1 {# B
广义哥德巴赫猜想所提出的素数对称性定理,揭开了素数的对称性分布之谜。无序中的 7 L, B4 ^: _5 H* W
有序,有序中的无序。素数的对称性,才是哥德巴赫猜想的本质。问题的提出,也许比
( E7 `, L) ~ o8 y0 n! }) p解决问题本身更有价值。
! G* j5 \7 M6 j$ T1 ?2 U# q: v0 T! m( H [0 z# m9 K5 g d5 L
素数对称性定理的发现,犹如打开了素数分布的黑洞,过去对哥德巴赫猜想的所有证明 8 t% z% s& U% i# L
,包括最好的证明(1+2),有可能变成废纸一张。也许这就是素数对称性定理不为人
0 v6 n, ^8 N# x q1 @" C ~; z知的原因。
/ m$ q& v. o* Z7 X# c9 }+ Y, \' B2 D5 J$ E3 y$ X
一数学教授曾经对此定理作过预测:除非外国数学家首先提出,否则国内无人接受。 : w$ ~+ _; P5 o" o
6 |) B; C9 i/ J
张益唐破译的弱孪生素数猜想,其实是广义孪生素数猜想中当q<3500万,2q<7000万 & p- B, [/ o! x l
的弱形式。q=1,即孪生素数猜想。对于数学家来说,7000万与7000并无质的差别。如同
) H$ _+ e" I6 V- H( E {0 Y& H宇宙演化的历史,时间静止一般,一万年与一亿年也无质的差别。
6 m/ O! S7 v4 ?4 M, r3 I1 b2 W9 V8 i( X5 w* P; u
孪生素数猜想首先从广义孪生素数猜想取得突破,出乎数论学家的意料。哥德巴赫猜想 5 ~/ O: B9 M$ q) s# p# s8 C6 P
能否另辟蹊径,从广义哥德巴赫猜想取得重大进展,也未可知。 ( y7 B! K' `' Y7 W }% s
8 m. H' \7 A) ]4 p7 \
素数对称性定理,无疑是一个惊人的发现。它不但揭示了素数对称性分布的普适性,而且 + I: Q, K5 p/ Z) S
揭示了哥德巴赫猜想与孪生素数猜想内在的同一性。 & B8 @/ i- M% ]6 a# h$ Q
; \# X9 B, T! F7 o! |; Z, Z
9 e5 `7 A7 R- @, l
附:关于算数数列中素数对称性定理的科普说明
) L( |8 c9 k. j9 }8 c; {5 Z R( w, H( f1 d5 y3 a; N
" {4 X" C' B ^q=1,为自然数列。q=2,即奇数数列。 9 P& n: v' |1 A
' b5 \4 ~" ?* z! ^
q=3,因为64=1+3k,取N/2=64,N=128。此时,能表示为1+1的素数个数最少。只需考察素
9 B8 H+ w' I9 K2 M% l数个数最少即可。
0 k/ w7 c8 h$ B首项为1,公差为3的1+3K数列为:
7 a3 L9 f' h8 Q/ d, ]0 e0 J1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40,43,46,49,52,55,58,61,64,67,70,73,76,
; p9 V+ O8 \- U0 Z j6 P7 l% A* j! Q79,82,85,88,91,94,97,100,103,106,109,112,115,118,121,124,127。
6 p9 j6 X* `) Q+ [# S6 R当N/2 >φ(q)*q^2,即N/2 >18时,N >36时,128可表示为这个数列之中的两个素数之
9 g1 |6 q& m7 _* p1 z: T和。
# \3 U O1 a7 r; f% H7 Y3 `! W8 I128=19+109=31+97=61+67。共3对6个素数。 7 n7 R! F! x4 v8 T
* C% N; L' {$ O; I* `: [
q=3,因为62=2+3k,取N/2=62,N=124。此时,能表示为1+1的素数个数最少。 ) i7 P& C1 I- E% K$ S9 R
首项为2,公差为3的2+3K数列为: & y( V1 Q2 ^, }- s; T/ r' M# _
5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71,74,77,80, & x- |2 m& ^- `, N4 g6 L% e
83,86,89,92,95,98,101,104,107,110,113,116,119。
1 o7 k* D* a/ i当N/2 >φ(q)*q^2,即N/2 >18时,N >36时,124可表示为这个数列之中的两个素数之
: z% h/ h+ N+ F和。 1 w2 {/ D* u! v( T; p5 `
124=11+113=17+107=23+101=41+83=53+71。共5对10个素数。
5 T! Y$ M; ^0 z! G' X$ U5 m, c3 U7 ^
/ @" J, @: P5 y( ]128以内的孪生素数对个数为:3,5,5,7,11,13,17,19,29,31,41,43,59,61,71,73,101,
% ` p6 S' l+ y0 ~* i7 Q103,107,109。共10对孪生素数。 , a9 C3 Q, M4 }# z- i
124以内的孪生素数对个数为:3,5,5,7,11,13,17,19,29,31,41,43,59,61,71,73,101, ' w2 ?; K; e+ y/ h
103,107,109。共10对孪生素数。
, U& ]: X! K6 o& t1 P可见:
7 o6 |# w. }3 z9 l( A7 S5 X128可表示为该数列的两个素数之和,共3对6个素数。几乎等于10/(φ(q)-1)=10。
( k& _6 G7 o0 P* x9 P! C: @7 q6 ]124可表示为该数列的两个素数之和,共5对10个素数。等于10/(φ(q)-1)=10。 8 l" \% ^1 l2 U! _* C
# w5 t/ h O U( W" b2 _q=4=2^2,因为61=1+4k,取N/2=61,N=122。此时,能表示为1+1的素数个数最少。 3 D7 V, }/ V' ^1 |- g! \$ ~) e
首项为1,公差为4的1+4K数列为: 4 T0 t/ T+ @7 a$ v( }
1,5,9,13,17,21,25,29,33,37,41,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101, ( x' j% Z. w* l- L8 O* s
105,109,113,117,121。
2 P3 a+ I& q" O7 }9 ~6 U: F当N/2 >φ(q)*q^2,即N/2 >32时,N >64时,122可表示为这个数列之中的两个素数之 ) j5 L! h- |- |! a. O" L
和。 . w/ K; C" U' K; ^ {
122=13+109=61+61。共2对3个素数。 8 m- u3 X3 d7 c1 r3 v
122以内的孪生素数对个数为:3,5,5,7,11,13,17,19,29,31,41,43,59,61,71,73,101,
9 i9 K, q+ b) u1 {/ w5 X# k103,107,109。共10对孪生素数。 , r! K% n2 W, O
可见:122可表示为该数列的两个素数之和,共2对3个素数。几乎等于10/φ(q)=5。 - q/ C7 U9 ], L; d/ i
+ e' b) X2 f" P- D" C
q=4=2^2,因为67=3+4k,取N/2=67,N=134。此时,能表示为1+1的素数个数最少。
& `, C& ~% t# Y6 j$ x: S0 u+ O首项为3,公差为4的3+4K数列为: N _0 t; b9 y
3,7,11,15,19,23,27,31,35,39,43,47,51,55,59,63,67,71,75,79,83,87,91,95,99,103, 2 A( |+ k0 v6 u5 \. T+ a) B
107,111,115,119,123,127,131。 * I( j7 Q& ~5 C i8 C9 C
当N/2 >φ(q)*q^2,即N/2 >32时,N >64时,134可表示为这个数列之中的两个素数之 + [9 c$ x7 L: f- v: D! k& d
和。
, Z, _9 V _/ X2 D0 W% `& |134=3+131=7+127=31+103=67+67。共4对7个素数。
9 B/ U2 e& }% e, ~% s7 @9 c134以内的孪生素数对个数为:3,5,5,7,11,13,17,19,29,31,41,43,59,61,71,73,101,
; \" h2 W, w" g! F103,107,109。共10对孪生素数。
3 S1 o! z2 U! l# {- ^/ p6 w1 M& [6 ^可见:134可表示为该数列的两个素数之和,共4对7个素数。几乎等于10/φ(q)=5。
* D( W1 F; D v) f, h& j4 R4 L+ H+ K" N7 W7 Y
q=5,因为106=1+5k,取N/2=106,N=212。此时,能表示为1+1的素数个数最少。 0 g9 T9 X3 U X+ p7 M3 M
首项为1,公差为5的1+5K数列(只列奇数)为: + H/ q/ j6 I( d ?3 x7 ]6 A; Q6 {) z
1,11,21,31,41,51,61,71,81,91,101,106,111,121,131,141,151,161,171,181,191,201,
) x I; e& e8 X* V; @* S211。 / a( b( |. `+ a5 K7 \7 C
当N/2 >φ(q)*q^2,即N/2 >100时,N >200时,212可表示为这个数列之中的两个素数 ) c. x+ |' @3 ~( d) h
之和。 ( `& I q$ S, C; m6 l
212=31+181=61+151。共2对4个素数。 K6 i6 ~: K+ }3 ^5 Y3 M \
212以内的孪生素数对个数为:3,5,5,7,11,13,17,19,29,31,41,43,59,61,71,73,101, ( @ S" t8 S- l4 w1 |6 @5 d( D* r5 q
103,107,109,137,139,149,151,179,181,191,193,197,199共15对孪生素数。 ' L/ Q7 |, t1 |8 Q h
可见:212可表示为该数列的两个素数之和,共2对4个素数。几乎等于15/(φ(q)-1)=
?* j8 | X! Z5。
9 D( i/ z& M0 F; A( g; K6 p$ w t
结论:% q8 n4 I3 K! P# d0 @4 ~" M0 c
在首项L与公差q(L<q, q≥3)互素的等差级数中,对于该级数中的任一项x/2,x/2 >φ(q)*q^2,( F6 ?+ {, }$ A" F
φ(q)为q的欧拉函数,至少有一对素数关于x/2对称。即:x可表示为该级数的2个素数之和。
! P) _- k; z1 u
& q5 w, \2 \/ K8 F# W: T- J+ s # ]7 O7 W$ z1 U; k
3 k6 V5 P6 Q8 X l) K% G l
/ `& u& o# b6 a: N, F7 {) [" n; m8 \, o8 C( _
|
zan
|