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素数的螺旋

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发表于 2019-1-27 12:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
1963年,在一次会议中,乌拉姆无聊地在一张草纸上摆弄着数字,犹如下图一样,然后圈出其中的质数后,惊讶地发现,这些质数居然显现着非随机的模式。
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   2
   2     0211*。。 。。 。。 。。 。。 。。 。。 。。 。。 。。 0199= 。。 0197=
   3     。。 0157*。。 。。 。。 。。 。。 0151=0149=。。 。。 。。 。。 。。
  4     。。 。。 。。 。。 0109=。。 0107=。。 。。 。。 0103=。。 0101=。。 。。

  5     。。 。。 。。 0073=。。 0071=。。 。。 。。 0067*。。 。。 。。 。。 。。

  6     。。 。。 0113*。。 0043=。。 0041=。。 。。 。。 0037*。。 。。 。。 0193=

   7     。。 。。 。。 。。 。。 。。 。。 0019=。。 0017=。。 。。 。。 。。 。。

  8     。。 。。 。。 。。 。。 。。 0007=。。 0005=。。 。。 。。 0097*。。 0191= 0250
                                              #      
   9     。。 0163*。。 。。 。。 0023*。。 0001 。。 。。 。。 0061=。。 0139=。。.0249
                                             #
        。。 。。 。。 。。 0047*。。 。。 0002 0003=。。 。。 。。 。。 。。 。。.0248
                                       
        。。 。。 。。 0079*。。 。。 。。 0011=。。 0013=。。 0059=。。 0137=。。.0247

        。。 。。 。。 。。 。。 。。 。。 。。 0029=。。 0031=。。 。。 。。 。。.0246
     
        。。 0167*。。 。。 。。 。。 。。 0053*。。 。。 。。 。。 。。 。。 。。.0245

        0223*。。 。。 。。 0083*。。 。。 。。 。。 。。 0089*。。 。。 。。 。。.0244
  
        。。 。。 。。 。。 。。 。。 。。 0127*。。 。。 。。 0131*。。 。。 。。.0243

        。。 。。 。。 。。 0173*。。 。。 。。 。。 。。 0179=。。 0181=。。 。。.0242

        。。 0227=。。 0229=0230.0231.0232.0233.0234.0235.0236.0237.0238.0239.0240.0241



会议结束后,乌拉姆列出更多质数,然后更清楚地看到,这些质数显现着某种未知规律,并非完全随机,这一发现可惊动了数学界。
数学家从这里找出了一些素数的新性质。
数学家从这里找出了一些素数的新性质。
  

    因为任何整数可以唯一分解成为素因子的乘积。素数对乘法来讲就像是组成“整数分子”的“原子”。因此素数是很基本很根本的东西。下图为乌兰螺旋,是用10000个自然数做的,其中的蓝点是素数,去掉了其它数。对角线可炼成直线的现象十分明显

   
图中表示为黑点为质数,非质数被隐藏后的效果。明显能看出质数在某些地方,隐约地形成直线和螺旋线,我们称作质数螺旋( 国外称Ulam spiral,既乌拉姆螺旋),这一下激起了数学界对素数规律的寻找热情,1964年3月的《美国科学人》杂志甚至把该图作为封面。


这个时候,我们把一种银河系背景图,和上图比对起来,把银河系的中心和素数1的位置对齐,

我们会发现,素数的位置就是就银河系中星座的位置,在大概率上是基本对齐的。


素数与元会运世,

在检验了9510,000,000(一千万)以内质数表,发现在元会运世单位,大概率的出现孪生素数,(p,p+2)都是素数的情况。

根据元会运世的数集性质,

世:30=30,

运:30*12=360,

会:360*30=10800,

元:10800*12=129600,

经过简化,p=30^n*12^m-1,可以使得(p,p+2)都是素数。

孪生素数猜想:

孪生素数就是指相差2的素数对,例如3和5,5和7,11和13…。这个猜想正式由希尔伯特在1900年国际数学家大会的报告上第8个问题中提出,可以这样描述:

存在无穷多个素数p,使得p + 2是素数。

素数对(p, p + 2)称为孪生素数。

在1849年,阿尔方·德·波利尼亚克提出了一般的猜想:对所有自然数k,存在无穷多个素数对(p, p + 2k)。k = 1的情况就是孪生素数猜想。


最新成果:

张益唐老师证明的是:相差7000万的素数在自然数中有无穷多对。

这是孪生素数猜想的逼近证明,存在无穷多个素数对(p, p + 2k)。k = 3500万的情况。

张益唐的论文在2013年5月14号面世,两个星期后的5月28号,这个常数下降到了6000万。

仅仅过了两天的5月31号,下降到了4200万。

又过了三天的6月2号,则是1300万。

次日,500万。

6月5号,40万,不到原来的百分之一。

接着是25万。


最后的问题:

孪生素数与浩瀚的宇宙中那些双子星,有没有联系呢?

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