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2013-07-16
声明:不论民科还是院士,谁能否定该定律,将以50万元酬谢。若三个月内无人应战,将给出哥德巴赫猜想和孪生素数猜想的简洁证明。

中国学者提出广义哥德巴赫猜想


2013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
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
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
的素数年。

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。

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。

定理如下:
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,
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。

G(x,q)表示该级数中对称素数个数。
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
小于√x的奇素数时,G(x,q) =1/φ(q)*1.32*x/(ln x)^2 + O(√x/ln√x)。
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
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)。
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 q=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
+ O(√x/ln√x)。

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)
=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。
当 q=1或2,即哥德巴赫猜想。

当 q≠3k时,即为广义孪生素数猜想中兄弟素数问题。张益唐已定性解决。
T(x,q)表示该级数中兄弟素数对个数,T(x,q)=1/φ(q)*1.32*x/(ln x)^2 + O(√x/ln√x)。
当 q可以为3k时,即为陶哲轩所证明的素数等差数列可以任意长问题。
当 q=2,即为孪生素数猜想。孪生素数对个数为: T(x)=T(x,q)=1.32*x/(ln x)^2 + O(√x/ln√x)。
例:1+5k数列为:(只列奇数)
1,11,21,31,41,51,61,71,81,91,101,111。
其中,兄弟素数对为31,41,61,71。共2对。孪生素数对个数为10对。
兄弟素数对个数T(x,q)=2,几乎等于10/φ(q)=2.5。

因此,哥德巴赫猜想与孪生素数猜想同源,且具有同一性。

Hardy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
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
是在细节上没有成功。”

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
局限还是细节的疏忽?令人深思。

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
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
对,却得不到社会的认可。

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
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
解决问题本身更有价值。

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
,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
知的原因。

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。

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
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
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。

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
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。

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
揭示了哥德巴赫猜想与孪生素数猜想内在的同一性。


附:关于算数数列中素数对称性定理的科普说明


q=1,为自然数列。q=2,即奇数数列。

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
数个数最少即可。
首项为1,公差为3的1+3K数列为:
1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40,43,46,49,52,55,58,61,64,67,70,73,76,
79,82,85,88,91,94,97,100,103,106,109,112,115,118,121,124,127。
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
和。
128=19+109=31+97=61+67。共3对6个素数。

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。
首项为2,公差为3的2+3K数列为:
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,
83,86,89,92,95,98,101,104,107,110,113,116,119。
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
和。
124=11+113=17+107=23+101=41+83=53+71。共5对10个素数。

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,
103,107,109。共10对孪生素数。
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,
103,107,109。共10对孪生素数。
可见:
128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。
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。

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。
首项为1,公差为4的1+4K数列为:
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,
105,109,113,117,121。
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
和。
122=13+109=61+61。共2对3个素数。
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,
103,107,109。共10对孪生素数。
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=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。
首项为3,公差为4的3+4K数列为:
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,
107,111,115,119,123,127,131。
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
和。
134=3+131=7+127=31+103=67+67。共4对7个素数。
134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,
103,107,109。共10对孪生素数。
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。

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。
首项为1,公差为5的1+5K数列(只列奇数)为:
1,11,21,31,41,51,61,71,81,91,101,106,111,121,131,141,151,161,171,181,191,201,
211。
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
之和。
212=31+181=61+151。共2对4个素数。
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,
103,107,109,137,139,149,151,179,181,191,193,197,199共15对孪生素数。
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)=
5。

结论:
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,
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。


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2013-7-16 11:05:53
素数对称性定理的发现,将引发数论界的一场论战!
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2013-7-16 11:07:35
谁能最终走出只能逼近,无法成功的怪圈?

当陈证明(1+2)时,有人说:离皇冠上的明珠,只一步之遥。
当张证明7000万时,有人说,距离解决仅仅一个发丝的距离。
谁能最终走出只能逼近,无法成功的怪圈?
也许现在,也许几百年!

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2013-7-16 11:08:22
Goldbach猜想成立,广义Goldbach猜想未必成立。广义Goldbach猜想成立,则Goldbach
猜想必成立。广义Goldbach猜想的本质其实就是素数对称性的不变性。Goldbach猜想只
是素数对称性的特例。这就是二者的区别。
素数对称性的普适性之所以一直没有被发现,是因为算数级数中最小素数的上界还没有
解决。
孪生素数猜想成立,广义孪生素数猜想未必成立。广义孪生素数猜想成立,孪生素数猜
想必成立。这也是二者的区别。
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2013-7-16 11:08:51
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。
难道此预言会成真?
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2013-7-16 11:09:38
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,而且揭示了哥德巴赫猜想与孪生素数猜想内在的同一性。
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