期刊名称:应用科学与研究学者杂志
文章类型:的意见
收到日期:2018年9月1日
接受日期:2018年9月17日
发表日期:2018年9月24日
引用:Leichsenring IG(2018)哥德巴赫的新猜想。应用科学Vol . 1, Issu: 6(65-67)。
版权:©2018 Leichsenring IG。这是一篇基于创作共用署名许可条款发布的开放获取文章,允许在任何媒介上不受限制地使用、分发和复制,前提是要注明原作者和出处。
的意见
哥德巴赫在1742年6月7日写给欧拉的信中提出了欧拉猜想的现代版本,并广为流传:任何大于2的偶数都可以写成2个质数的和。我们提出了一个等价的猜想:任何大于1的整数都可以用2个质数的平均值表示。
的意见
哥德巴赫在1742年6月7日写给欧拉的信中提出了欧拉猜想的现代版本,并广为流传:任何大于2的偶数都可以写成2个质数的和。我们提出了一个等价的猜想:任何大于1的整数都可以用2个质数的平均值表示。
例子
- Prime 37 = (31+43) ÷2;
- 甚至38 = (29+47)÷2;
- 奇数39 = (37+41)÷2。
- 那么对于任意正整数n > 1,恒等式是:
- 2n = p+q,有p q质数
- 众所周知,
- 2n = (n-k) + (n+k)对于任意k;特别是一个整数。
- 所以我们可以有:
- P = (n-k)
- Q = (n+k)
这样,我们就可以通过下标k得到距离n等距的质数,我们称之为数n的对称性。这种对称性涉及到整数:
n-k < n和n+k˃n
具有如下振幅:
振幅为
3•••n•••2×n-3
下面是数字39的几种对称性。
5-34年7-3211-28年17-22年19-20年31837-23904124785920.6122672871327334
显然,如果n本身是质数,当k = 0时,结果是平凡的;然而,在我们的宗旨上,我们总是采取:
K > 0, n > 3, p≠q。
简单,普通的算术平均数。
我们区分奇整数和奇素数。如果我们寻求对称的数是偶数,那么下标就是奇数,反之亦然。当我们考虑假设时,我们验证了前2097150个连续整数,并确认了该陈述。但这还不够;我们尝试了其他几个数量级更大的连续数字(总是随机的第一个),例如:
32位整数
2326416308•••2326437251
64位整数
10812083835233317544•••10812083835233361798
128位整数
313545261969434692888811456477964920750••••313545261969434692888811456477964922750
256位整数
6192320351375108084644961593402992759589707 3585560405976048239712178367757632••••619232035 137510808464496159340299275958970735855607757800
通过分析k,我们观察到k相对于n总是很小的。
对于2097150个整数,k的最大值为1722。在512位数字的随机测试中,k的最大值是70038,这很奇怪!索引只有17位。
接下来我们看到了数字
1312920071689103336635487768861320906735030 9462450835343836694081340406493202375322485753 1312920071689103336635487768861320906735030 81690280849216741069 =(13129200716891033366354 8776886132090673503094624508353438366940813404 13129200716891033366354 3171633499058898983581690280849216671031) +(131 2920071689103336635487768861320906735030946245 0835343836694081340406493202375322485753821651 2920071689103336635487768861320906735030946245 80849216811107)÷2。
我们用Rabin-Miller算法来判断这些数字是否是质数。鉴于第一个连续整数的结果,我们在后续的研究中没有那么严格,每个素数的质数检验总共迭代了25次。但是,怎样才能保证总能找到结果呢?另一个疑问出现了:我们如何评估找到这种对称性的可能性?
为了解决这个问题,让我们来看看下面的问题:我们有20个完全相同的球体和两个理想的轮盘,一个在左边-L,一个在右边-R,每个轮盘都有36个编号的单元格,我们称之为索引。我们旋转左边的轮盘,扔出11个球。我们旋转右边的轮盘,然后发射剩下的9个球。得到至少一个匹配的概率是多少,使得轮盘L中的11个单元格中的任何一个,和轮盘R中的9个单元格中的任何一个有相同的索引?
为了方便起见,我们将研究一个相反的问题:非巧合的概率Pr是多少?也就是说,在最后,当轮盘停止时,没有一个球有相同的索引!
理由是:当轮盘赌L的所有格子都被占用,我们扔出轮盘赌R的第一个球时,就有36个格子可用。但是,我们不希望它的索引与另一个轮盘所占用的11个索引中的任何一个匹配。这个事件的概率是25 4 36。当我们发射第二个球体时,我们已经有了一个单元格,因此少了一个选项,所以这个概率是24 4 35。然后,以这种方式,可能性减少到每次发射和最后一个球体,概率是17 4 28。
为达到目标,得到不重合的概率:
公关5(25436)3(24435)33•••3(18429)(17428)。
知道结果,Pr 50.0217
我们现在可以回答第一个问题:至少一次巧合的概率是0.9783。
有N个单元和p1q球体的轮盘需要一个更好的方程,因为如果涉及的值很大,计算就会变得繁琐、困难甚至不切实际。我们更喜欢使用Pr,即没有得到任何匹配的概率,而不是至少得到一个匹配的概率,后者由Pr到1的补给出。这里只使用Pr !不可行:区分偶数和奇数似乎很简单!只要看个位数就行了。然而,对于一个以5为基数写的googol的顺序,它不是立即的!
注意105不能被2整除。
如果我们有一个googolplex呢?见Kasner & Newman。
我们有:
Pr5 [(N2P) 4 n] 3 [(N2P21) 4 (N21)] 3••••••3 [(N2P2Q11) 4 (N2Q11)]。
对于整数a > b > m > 0,下面的组合恒等式是有用的:
C{b m}4C{a m} 5{[b!4(b2m)!]}4{[a!4(a2m)!]}5 [(b4a)] 3 [(b21) 4 (a21)] 3••••••3[(b2m11)4(a2m11)].
C {b米} 4 c {一个米{5} [b ! 4 (b2m) !]} 4 {[! 4 (a2m) !]}
5 [(b4a)] 3 [(b21) 4 (a21)] 3•••
- ••3 [(b2m11) 4 (a2m11)]。
因此,用我们的变量,如果N > P > Q且N2P≥Q,我们有:
Pr5 c {N2P问} 4 c {N问}。
为了说明,在轮盘赌的例子中
C {25
9} 4 c {36
9}。
回到我们的猜想,我们将研究在整数之间分布的素数会发生什么——使用相同的前面的模型——固定一个数字n,并考虑n个整数的振幅:
小于n包含P个质数且大于n包含Q个质数。我们已经知道如何计算在等价指数下找不到任何球对的概率,我们还有一个类似的问题,质数是:
P = n+k, q = n-k。
如果N,也就是P和Q,是很大的概率,就很难像我们那样得到这个概率,因为即使
N是已知的,我们怎么知道P和Q的值?
首先,我们可以使用一个技巧!不难证明:
[(n-p) ÷n] > [(n-p -1)÷(n-1)] >••••
•••> [(n-p-q +1)÷(n-q +1)]。
因此,我们可以:
Pr= [(np)÷N]问考虑到这个值大于C{阻燃剂问}÷C {N问}。
Pr= [(np)÷N]问考虑到这个值大于C{阻燃剂问}÷C {N问}。
Π (x)≈x ÷ log (x)。
对于非常大的数的阶乘,最好使用斯特林近似。
PNT:该定理描述了素数在整数之间的分布,并由Jacques Hadamard和Charles Jean de la Vallée-Poussin在1896年通过对Bernhard Riemann函数ξ的研究独立证明。该定理向我们保证,小于(或可能等于)x的质数的数量与x与logx的比值成正比。
这允许我们说,在可用振幅范围内,P≥Q:
- P≈N ÷log (N)其中质数
- Q≈2N ÷log (2N)-N ÷log (N)其中质数> N
- 我们有:
- Pr = [1-(P÷N)
- 替换P和Q,得到:
- Pr ={1 -[1÷log (N)]} [2N÷log (2N)-N÷log (N)].
为了使猜想有效,我们最终需要证明当n趋于无穷时Pr趋于0,并且……然后,我们面临着一个明显的悖论:函数的直观极限不是零,计算表明是。
但是,我们继续,尽管计算这个极限需要时间,我们还是不能得到它;所有的尝试都是徒劳的。然而,通过互联网我们可以看到,这个问题已经被学术界奉为圣物,事实上,函数的极限为零。这就是我们如何得到预期结果的,因此,没有得到任何巧合的概率是:
LimN→∞Pr= 0
也就是说,可能总会有至少一次巧合。计算第一个数字很简单,我们可以通过连续迭代进行穷尽计算来得到更多的数字。
但鉴于我们所拥有的:一个概率计算;在最后得到的n和无限大之间,是否有任何n使猜想失败?
这是直觉……对我们来说!
没有参考文献