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第六百二十五 张益唐的无穷多对素数相差都小于7000万数论-《数学心算技巧》

第六百二十五 张益唐的无穷多对素数相差都小于7000万数论(第1页)

a.o.l.阿特金和n.w.里克特于1979年提到孪生素数猜想,即存在无穷多对孪生素数。

即两个差等于2的一对素数,称为孪生素数。

例如,3和5;5和7;11和13;17和19;29和31;41和43;59和61;71和73;101和103;…和;都是孪生素数。

迄今所知的最大孪生素数是x2-1和x2+1;

陈景润于1966年得到存在无穷多个素数p,使得p+2是不超过两个素数之积。

为了证明自己的结果,张益唐使用了一种叫

k元组(k-tuple)的数学工具来寻找素数。

你可以把

k元组想象成一把梳子,其中部分梳齿被折断了。

如果你从数轴上任意选定的位置开始,沿数轴放置这样一把梳子,那么剩余梳齿将会指向一组数字。

张益唐的目光集中在一类折断梳子上,其剩余梳齿满足“可容许性”

(admissibility)这一整除性质。

首先,他证明,任意一把至少有

350万个梳齿的“可容许梳子”

会在数轴的无穷多个位置上发现至少两个素数。

接下来,他展示了如何从一把有

7

000万个梳齿的梳子出发,通过折断除素数梳齿以外的其他所有梳齿,来得到一把至少有

350万个梳齿的可容许梳子。

张益唐得出结论,这样一把梳子一定能不断地找到两个素数,且找到的两个素数相差不超过

7

000万。

蒙特利尔大学的安德鲁·格兰维尔称这一发现是“一个了不起的突破”

,“(这)是一个具有历史意义的结果”

张益唐的工作包括三个单独的步骤,每一步都为他

7

000万的上界提供了潜在的改进空间。

首先,张益唐引用了一些非常深奥的数学过程来确定素数可能隐藏的位置。

接下来,他用这个结果计算出他的梳子需要多少梳齿,才能保证它可以无穷多次地找到至少两个素数。

最后,他计算出自己必须从多大的梳子开始,才能在折断到满足可容许性之后还能留下足够的梳齿。

在张益唐的三个步骤中,最先得到改进的是最后一步。

在这一步中,他找到了一把至少有

350万个梳齿的可容许梳子。

张益唐证明,只需一把长度为

7

000万的梳子,就能得到这样一把可容许梳子,但他并没有特别努力去尝试缩短这一长度。

这其中有很大的改进空间,擅长计算数学的研究人员很快就开始了一场良性竞争,寻找具有给定梳齿数的更小的可容许梳子。

关于张益唐网友评价很高,甚至有人认为是有史以来最伟大的华人数学家。

关于孪生素数猜想老张已经给出了终极性的研究方向,就是不断地缩小这个距离,事实上在陶哲轩的带领下,一群菲尔茨奖获得者集体在为老张“打工”

,2,3个月内把这个距离从7千万降到了5414。

后来,陶哲轩看到张益唐的成果,然后自己也雇了个团队,加班加点把5414继续降低到246,离2越来越近了,但是没有继续往下走。


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