Ltg-空間理論告白書
——數(shù)論漫筆
1、自我表白
我自認(rèn)是一個既理智又實事求是的人,尤其在處理科學(xué)問題時,這一點尤為重要。因畢生投身機電工程領(lǐng)域,始終身處第一線,我深知實事求是的價值與必要性。在設(shè)計和繪制圖紙方面,我始終追求精準(zhǔn)無誤。即便在施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題,無論由誰指出,我都會毫不猶豫地放下所謂“面子”,立即承認(rèn)并迅速糾正。我堅信,唯此方能有效避免不必要的損失。反之,若因顧及面子或其他緣由未能及時糾正,則可能招致重大經(jīng)濟損失,甚至危及他人生命安全。
吊裝大件工件時,我通常選用四條吊鏈。工人若為省事只用兩條,我會立即制止。這不僅是承重問題,更關(guān)乎平衡與保險:若兩條吊鏈中一根出問題,工件會傾斜墜落,后果嚴(yán)重;而四條吊鏈中若一根失效,其余三條仍能維持平衡,不致立即掉落。
作為經(jīng)驗豐富的工程師和產(chǎn)品設(shè)計師,我在工程與產(chǎn)品設(shè)計中始終恪守一條核心安全原則:“只要存在安全隱患,安全事故終將發(fā)生,區(qū)別僅在于概率高低。”此原則源于我對行業(yè)事故案例的深刻洞察,它強調(diào)任何潛在風(fēng)險,如不被消除或控制,終將釀成事故,區(qū)別只在發(fā)生頻率。因此,我的核心工作便是通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計流程和風(fēng)險管理策略,將此類事故概率降至最低。這包括在設(shè)計初期識別所有潛在隱患,實施冗余系統(tǒng)、安全測試等預(yù)防性措施,以及設(shè)定科學(xué)的產(chǎn)品壽命期限與強制報廢機制。通過這種方法,我致力于確保產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)的安全可靠,最大限度降低用戶風(fēng)險,并提升工程實踐的穩(wěn)健性。
前些年我已正式退休,但考慮到家中九旬高齡的老母需全天候照料,她年邁體弱,行動不便,日常生活皆需人協(xié)助,因此我僅又在公司多干了幾年。后來,隨著母親身體狀況愈發(fā)需要關(guān)注,我便不再外出工作。以我個人條件,在企業(yè)打工完全可工作至七十歲以上,因為我從事特定產(chǎn)品的設(shè)計繪圖如同“玩”般輕松自在,從不費力。他人耗時一周繪制的圖紙,我獨自一人一日即可完成,且?guī)缀鹾翢o差錯,效率驚人。這方面我自知天賦異稟,自幼便對繪畫與機械設(shè)計極為敏銳,思路清晰,繪圖時一氣呵成。車間工人們也深諳此點,但凡需要圖紙或讓我測繪工件,草圖轉(zhuǎn)眼即成,回辦公室用電腦稍加整理,十幾分鐘一張圖紙便躍然紙上。工人們常驚嘆道:“看某某畫同樣的圖花了一天都沒完,李工您畫得真快!”
其實,選擇工程師這一行是種耽誤。當(dāng)初擇業(yè)純因高考分?jǐn)?shù)偏低,由老師代為填報志愿,全然未顧及個人實情、興趣與潛力?;叵肫饋?,以我的天賦本可在科技或藝術(shù)領(lǐng)域大有建樹,例如發(fā)明創(chuàng)造或創(chuàng)作獨特作品??上\多舛,身不由己,我從事的工作枯燥的日常、缺乏優(yōu)勝劣汰的環(huán)境與公平正義的競爭徹底壓制了我的天賦,使其無從施展,這令我深感遺憾與失落。
也是命中注定吧。
2、艱難歲月欲哭無淚
如今不再工作,年紀(jì)漸長,精力不復(fù)往昔,業(yè)余時間自然充裕許多。本想利用這寶貴時光續(xù)寫那幾部擱置已久的小說,但人老腦衰無可避免,寫作時常思路混亂、靈感干涸,有時連人物關(guān)系都記憶模糊,小說創(chuàng)作只得徹底擱置。于是,“玩”數(shù)論的時間便多了起來,我開始深入鉆研二十三年前便已發(fā)現(xiàn)的Ltg-空間理論問題。此理論精妙絕倫,能解決孿生素數(shù)猜想、哥德巴赫猜想、勒讓德猜想及a^2+1猜想等一系列古老數(shù)論難題,讓我在數(shù)學(xué)海洋中尋得新的慰藉與興趣。
不過,我對自己有清醒定位:在數(shù)學(xué)上,我是“民科”,即民間科學(xué)愛好者,無正規(guī)學(xué)術(shù)背景;在身份上,我是“草民”,普通百姓,無權(quán)無勢。如此定位,方不致自我貶低或膨脹,永保自知之明,避免情緒不穩(wěn)或顛三倒四,從而心態(tài)平和,享受每日的思考過程。
日常生活中,我時時告誡自己:民科、草民!每日清晨睜眼或直面挑戰(zhàn)之際,皆在心中默念數(shù)遍。這警醒我腳踏實地,擺正位置;既避免沉溺于一夜成名、改變世界等虛妄幻想,也防止滋生過度自信。同時,這聲聲提醒讓我不屈從外界壓力,始終堅守自己的步調(diào)——必須將“真理”播撒出去。
有時去農(nóng)貿(mào)市場買菜,空氣中彌漫著蔬菜的泥土清香與小販的吆喝,看著那些皺紋溝壑縱橫、雙手枯瘦粗糙的賣菜老人,我不由陷入沉思。命運安排我未走上他們的道路,而是選擇在企業(yè)做工程師,但本質(zhì)上,我們都為生存奮斗;人的生存是第一位的,沒有比活著更基本的需求。個人命運有時真如風(fēng)中落葉般不由自主,故我只能接受現(xiàn)實,全身心鉆研數(shù)論,將每個公式推導(dǎo)、每篇論文寫作視作在知識的“市場”上“賣菜”,默默耕耘。當(dāng)然,迄今為止可謂“賠本賺吆喝”,投入大量心血卻回報甚微,為他人做嫁衣(明里被壓制,暗里遭剽竊),眼看他人受益而己身一無所得。我深知,雖不領(lǐng)國家薪資,不取國家經(jīng)費,個人亦未因此獲利,生活清貧,但我堅信數(shù)論研究的深遠價值。它如同深埋地底的種子,終將在未來萌發(fā),對本民族的科技發(fā)展、文化傳承產(chǎn)生不可替代的影響與意義。
2001年夏天,由于我堅決不同意國有資產(chǎn)在改革過程中被不當(dāng)流失,以及在社會保障體系尚未健全的情況下,廠方草率地將眾多職工推向社會而不負(fù)任何責(zé)任,我深感作為一名黨員有義務(wù)維護公正,于是鼓起勇氣向上級部門遞交了詳細的書面反映材料。結(jié)果,那些反映問題的材料竟然比我的腳步還跑得快,很短時間內(nèi)就原封不動地返回到了廠領(lǐng)導(dǎo)的辦公桌上,這讓我既震驚又無奈。隨后,在全體職工大會上,我就被當(dāng)眾宣布成了所謂的“反對國企改革,反對國企改制的壞分子”,那頂帽子扣得嚴(yán)嚴(yán)實實。就這樣,我不下崗也不行了,畢竟作為壞分子留在廠里,說不定哪天會被人家整死,雖然嘴上說我不怕,但那純屬假話。最終,我無奈地選擇了下崗,從此成了社會上一名“自謀職業(yè)者”,踏上了艱辛的求生之路。
2002年春節(jié)后,我徹底放棄了在私企打工的生活,厭倦了在社會這個江湖里奔波勞累的日子,只想躺平下來,靠寫小說掙碗稀粥喝,能勉強養(yǎng)活自己就行。不再出去打工也很少出門。而是,整天就趴在硬邦邦的床板上,用圓珠筆在稿紙上奮筆疾書(那時電腦和網(wǎng)絡(luò)還沒普及,只能靠手寫),很短時間里寫完了(過去有草稿屬于重新整理)一部關(guān)于國企改革的小說。我滿懷期待地用掛號信把稿子寄給了《人民文學(xué)》雜志社,結(jié)果等來了退稿通知,心里涼颼颼的。我感覺寫這種敏感題材不但掙不到錢,還可能惹上麻煩,于是決定轉(zhuǎn)向創(chuàng)作科幻小說。我把新寫的科幻稿子寄給了《科幻世界》,這次連退稿信都杳無音信,石沉大海,一篇作品也沒能發(fā)表出來,讓我感到既失望又無奈。
3、Ltg-空間理論的出現(xiàn)
2002年3月,我為創(chuàng)作科幻小說開始廣泛閱讀科普文章和相關(guān)資料。其間,我接觸到了眾多數(shù)論領(lǐng)域的古老猜想與問題。我對自然科學(xué)一直抱有濃厚興趣,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)也頗為扎實。這讓我迅速意識到,數(shù)學(xué)家們通常只在自然數(shù)范疇內(nèi)探索數(shù)字的規(guī)律性。然而,我開始思考:為何不嘗試跳出自然數(shù)的界限,去自然數(shù)的外面探索其本身的規(guī)律呢?這本質(zhì)上是思維方式的轉(zhuǎn)變。好比身處房間內(nèi)部,你或許會因結(jié)構(gòu)不明而困惑;但若能從樓房外部觀察,整個建筑的層次結(jié)構(gòu)和設(shè)計意圖便一目了然,房間的層次感也隨之顯現(xiàn)。
把自己思維方式的角度放在自然數(shù)的外面,我思考一個問題:自然數(shù)在整體上有什么規(guī)律?這個問題我冥思苦想了三天,終于有一天晚上在廁所解手,看著墻上的瓷磚發(fā)呆,我的大腦里還是被這個問題反反復(fù)復(fù)的糾纏著:“自然數(shù)在整體上到底有什么規(guī)律?”忽然在我眼前出現(xiàn)了一個亮點,仿佛它是來自高維時空一般。眼前的亮點越來越大,就像有一個聲音告訴我:“只需要一組等差數(shù)列1、2、3就可以表示全部自然數(shù)了(那時沒有考慮全部正整數(shù))”
我趕緊回到房間里把它記錄了下來。
代數(shù)表示是這樣:Z(N) =3N+A (A=1、2、3) N=1、2、3…
我的這個發(fā)現(xiàn)有什么重大意義?
我們看下面這張圖片,
參考資料《哈代數(shù)論》第6版 [英]戈弗雷·哈代 著。
從這頁中我們看到:
a、以往的數(shù)學(xué)家雖然知道一些等差數(shù)列的形式,比如8n+1,8n+5,4n+1等等,選合適的n可以表示素數(shù).
b、形如an+b的等差數(shù)列,如果a與b互素,那么這個級數(shù)里面就存在無數(shù)的素數(shù)。這就是著名的“狄利克雷定理”。
顯然數(shù)學(xué)家們是在“自然數(shù)的內(nèi)部研究自然數(shù)的規(guī)律”他們看到了問題和矛盾,但是他們不知道這些問題和矛盾產(chǎn)生的原因和等差數(shù)列表示正整數(shù)的本質(zhì)。比如,同一個正整數(shù)不論是合數(shù)還是素數(shù),都有無窮多的等差數(shù)列的形式an+b來表示。
而我是在自然數(shù)的外面研究自然數(shù),所以看到了“由等差數(shù)列組構(gòu)成正整數(shù)的結(jié)構(gòu)空間”。
4、Ltg-空間
Ltg-空間定義如下:
所有正整數(shù)1,2,3,…均可由一組等差數(shù)列表示,這些等差數(shù)列按序1,2,3,…構(gòu)成無限空間。選定特定等差數(shù)列空間后,全部正整數(shù)(包括素數(shù)及合數(shù))均獲得固定位置,并對應(yīng)唯一項數(shù)N。因此,素數(shù)及合數(shù)的出現(xiàn)均遵循特定規(guī)律,而非隨機發(fā)生。
設(shè)Zk為全體正整數(shù)空間,則有公式:
Zk=kN+A (公式1.1)
其中:k表示維度,k=1,2,3…
N為各正整數(shù)對應(yīng)的項數(shù),N=0,1,2,3…
A為特定空間內(nèi)等差數(shù)列的順序號,A=1,2,3…
用圖形表示如下,
為何我特別強調(diào)與狄利克雷定理無關(guān)?
過去的數(shù)學(xué)家們?nèi)狈Α癓tg-空間”的概念,他們仿佛被局限在“N+1”層樓頂研究自然規(guī)律,缺乏對“正整數(shù)空間”的直觀感受。盡管他們察覺到了等差數(shù)列中的奧妙與矛盾,卻無法解決這些問題。而我則站在自然數(shù)之外,俯瞰整個自然數(shù)體系,洞察到了這個“自然數(shù)空間”的金字塔結(jié)構(gòu)。在這個結(jié)構(gòu)中,每一層橫向都可“代表全部正整數(shù)”。一旦確定了特定空間,等差數(shù)列便不再“通用”,空間層次之間是相互封閉的。
例如,用2k+1來表示奇數(shù),其中k為自然數(shù)的整數(shù)部分,這種“定義”顯然是錯誤的。對此我不做過多解釋。只有在確定“2N+A(A=1、2)”空間后,與其他空間隔絕,才能這樣定義奇數(shù),同時其他非2N+A數(shù)列則不能出現(xiàn)在這個空間內(nèi)。
我的“Ltg-空間”概念和理論是前所未有的,是最新的發(fā)現(xiàn),它能夠構(gòu)建一個“Ltg-空間理論體系”,開辟了數(shù)論的新領(lǐng)域,也為基礎(chǔ)數(shù)學(xué)開啟了一扇大門。其價值遠超證明孿生素數(shù)對猜想、哥德巴赫猜想等解決古老猜想問題。因為它提供了一種“初等方法”來研究數(shù)論的新理論。
我的Ltg-空間理論體系的價值遠在狄利克雷定理之上,兩者不具備可比性。
自2002年春天我首次發(fā)現(xiàn)“Ltg-空間”理論以來,我便向多家數(shù)學(xué)期刊、中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所以及一些大學(xué)教授投稿和致信,但大多沒有得到回應(yīng)。僅有少數(shù)退回了稿件,并附有公章和日期。以下是來自中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所的退稿信。
自2002年起,我開始涉足投稿和書信交流,而從2003年開始,我的作品便不斷遭受剽竊。起初,這些剽竊行為主要集中在6N+A(A=1、2、3、4、5、6)的空間領(lǐng)域(甚至有人因此出版了書籍),以及6N±1和30N+A(A=1、2…30)的空間。隨著我研究的深入,剽竊者們亦步亦趨,隨后又?jǐn)U展到了2N+1(A=1、2)和4N+1(A=1、2、3、4)的空間。盡管他們?nèi)绾文7拢诵牡摹癓tg-空間”理論始終是他們無法逾越的障礙。
5、理論應(yīng)用
“由等差數(shù)列構(gòu)成正整數(shù)的結(jié)構(gòu)空間,即Ltg-空間理論”,可以用無窮多組等差數(shù)列表示全部正整數(shù),而每一組等差數(shù)列都有自己的特性,都有自己的專門用處。我們選幾組進行專門的研究。在研究前我們先講一些等差數(shù)列租的基本常識。
1)等差數(shù)列組的基本常識
這些空間可以用公式 Z(k) = kN+A來表示,其中,k=1、2、3、4、5……就是空間的維數(shù)。這些空間可以用坐標(biāo)來表示,又分為直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)表示等。
Ltg-空間我們可以用L(k)來表示。
L(1)空間稱作:初始空間,公式Z(1)=N+1,
L(2、4、6、8…)空間稱作:偶數(shù)空間,公式Z(O)=ON+A,
L(3、5、7、11…)空間稱作:素數(shù)空間,公式Z(S)=SN+A,
L(9、15、21…)空間稱作:合數(shù)空間,公式Z(H)=HN+A 。
以上是“空間”的分類,下面我們把數(shù)列簡單得分一下類:
數(shù)列可以有三種:
奇數(shù)數(shù)列,比如 4N+3=3、7、11、15……
偶數(shù)數(shù)列,比如 2N+2=2、4、8、……
奇偶混合數(shù)列,比如 5N+2=2、7、12、17……
不論“空間”和“數(shù)列”我們依據(jù)需要還可以進行其他的分類方法。
注意:我們研究空間時只做橫向形成“單獨的空間”的研究,我們不研究豎向由等差數(shù)列形成的級數(shù),也就說我們不再使用狄利克雷定理決定等差數(shù)列里是不是含有素數(shù)。
2)對初始空間的研究
2.1)Z(1)=N+1 的基本性質(zhì)
初始空間,L(1)空間,公式:Z(1)=N+1(公式3.1)
表格如下,
它的坐標(biāo)表示法就是數(shù)軸。
它的意義在于是數(shù)量和順序的最原始概念,是素數(shù)與合數(shù)產(chǎn)生的原因,也就是說它就是研究0、1、2、3……的。
這個空間我們叫它:初始空間。
每一個空間都有自己的許多性質(zhì)和應(yīng)用,以下我們只談主要的性質(zhì)和應(yīng)用。
初始空間里的合數(shù)項數(shù)列:
通過項數(shù)N,我們可以構(gòu)建出一個按順序排列的、數(shù)量無限的合數(shù)項數(shù)列,如下所示:
1n+0
2n+1
3n+2
5n+4
7n+6……
Sn+K……
這些合數(shù)項數(shù)列公式可以寫成,N(S)=Sn+K 的形式。
注意:這個數(shù)列得到的都是合數(shù)項,代入公式Z(1)=N+1 后才會形成“合數(shù)數(shù)列”。
這種方法是便于理論研究。
合數(shù)項公式,Nh= a(b+1)+b ,
其中a≥1,b≥1 他們都是項數(shù)。
素數(shù)項公式,P = U\H
素數(shù)的生成公式,S =N+1 且 N ∈ P
合數(shù)素數(shù)判定式, C = (N-b)/(b+1)
其中,C必須是整數(shù),所對應(yīng)的項數(shù)N就是一個合數(shù),否則就是一個素數(shù)。
2.2)初始空間的應(yīng)用
我們用這個空間證明“孿生素數(shù)對猜想”,以下就是證明過程。
一、 ?在N+1空間證明孿生素數(shù)對猜想
證明的三個前提條件:
1、 在Ltg-空間的Z(1)=N+1空間內(nèi)進行,如表格
2、 使用一個新的數(shù)學(xué)概念,“素數(shù)空穴數(shù)列”,S(k)=2k+2就是表格中除去偶數(shù)可以產(chǎn)生新素數(shù)的位置,這個數(shù)列的周期是偶數(shù)2。
3、 使用“素數(shù)項數(shù)列”,Sk+n 就是這些數(shù)列 3k+2、5k+4 、7k+6 ……
注意,這些數(shù)列都是“項數(shù)數(shù)列”,這些數(shù)列的周期都是素數(shù)(奇數(shù))的周期,與素數(shù)空穴數(shù)列的偶數(shù)周期不同。因為數(shù)列的周期不同,就是孿生素數(shù)對產(chǎn)生的原因。這里面主要是空間變化?空間變換?。
一、空間轉(zhuǎn)換
正整數(shù)k=N+1數(shù)列,其實就是全部正整數(shù) :
? 坐標(biāo)映射?:
S→N + (k對應(yīng)正整數(shù)位置)
? 空穴定義?:位置
k 未被任何 p 的合數(shù)項覆蓋 →
nk =2k+2 ?必為素數(shù)?
此步將素數(shù)判定轉(zhuǎn)化為空間覆蓋問題,是決定性突破。
二、?素數(shù)空穴數(shù)列的剛性結(jié)構(gòu)?
空穴序列
H 的生成法則揭示本質(zhì)矛盾:
生成源,素數(shù) p=2,周期長度 T2 =2、覆蓋能力, 僅保留?奇數(shù)位置?空穴。
生成源,2+ 奇素數(shù) ,周期長度 p≥3 T p =p(?奇數(shù)周期?),覆蓋能力, ?半頻采樣?(覆蓋50%空穴)。
空穴存在性得證:
∏ p≥3(1?p1 )→0 (覆蓋率極限為0) 。
三、?周期奇偶性定理?
孿生空穴對:
(k,k+1) 存活的?核心機制?。
? 對任意奇素數(shù) p,合數(shù)項序列周期T p 為奇數(shù)。
當(dāng)掃描連續(xù)位置 (k,k+1) 時:覆蓋概率
ρp ≤ T p
3 { 因周期奇數(shù)最多擊中3點
(例:p=3, T3 =3, 覆蓋模式僅可能為 ?°°?°° 或 °?°°?° 或 °°?°°?)。
全局幸存率下界?:
ρ 孿生幸存 = p≥3∏ (1? p3)>exp(?6 p≥3∑p1 )>0
(由 ∑ p1 發(fā)散 ? 乘積收斂于?正值?)
無窮性終證?:
空穴總數(shù) ,∣H∣→∞ ,孿生空穴對密度 ,
ρ 孿生幸存 ≥c>0 ? ?存在無限多組未被覆蓋的? ,
(k,k+1) → ?映射無限多孿生素數(shù)對? (2k+2,2k+4)
證畢!
——此證明無需解析工具,只需?初等覆蓋論+周期奇偶律?。
簡單提示:“空穴數(shù)列”的周期是2,而正整數(shù)中只要出現(xiàn)新素數(shù),由素數(shù)形成的合數(shù)數(shù)列的周期都是素數(shù),即奇數(shù)。所以當(dāng)項數(shù)N趨近無窮大,而“素數(shù)空穴”都不會被素數(shù)形成的合數(shù)數(shù)列全部覆蓋,總會有素數(shù)對的出現(xiàn)。
很簡單,我認(rèn)為有了“素數(shù)空穴數(shù)列”的概念和“素數(shù)形成的合數(shù)數(shù)列”概念,這個猜想不需要復(fù)雜的證明??梢园褜\生素數(shù)對猜想看成是初數(shù)論里里面的一個定理。
3)對2N+A(A=1、2) 空間的研究
對這個空間的研究我們可以分成三部分,1、基本性質(zhì);2、對a^2+1猜想的證明;3、對哥德巴赫猜想的證明。
3、1)基本性質(zhì)
使用2N+A表格,表格如下:
這個空間由兩個數(shù)列奇數(shù)數(shù)列2N+1和偶數(shù)數(shù)列2N+2構(gòu)成,它們可以表示全部正整數(shù)。
我們可以把奇數(shù)數(shù)列2N+1看成是一個封閉的空間,不受其他因素影響,尤其不要受到“解析數(shù)論”的影響,我們就使用初等的方法解決這個問題,避免“簡單問題復(fù)雜化”。
a、奇數(shù)數(shù)列包含著除2以外的全部素數(shù),1我們可以認(rèn)為不是素數(shù)。
b、這個空間里面的合數(shù)和素數(shù)都有自己的固定位置,素數(shù)不是隨機出現(xiàn)的。
c、奇數(shù)數(shù)列有一個確定合適位置的“合數(shù)項公式”,
Nh=a(2b+1)+b
其中,a和b都是都是項數(shù),a、b≥1。
注意:合數(shù)項Nh是項數(shù),代入 2N+1才是實際的數(shù)值。
d、相對而言有一個素數(shù)項公式:
素數(shù)項公式,P = U\H
素數(shù)的生成公式,S =2N+1 且 N ∈ P
e、這兩個公式覆蓋了全部2N+1上的位置,直到無窮大。
f、合數(shù)項公式滿足區(qū)間(0,∞)而性質(zhì)不會改變。
3.2)基礎(chǔ)數(shù)論2N+A空間的四條基本定理
定理一、2N+A空間里的合數(shù)項定理
命題:公式Nh=a(2b+1)+b生成所有其合數(shù)在數(shù)列中的位置(即索引K)。
證明:
設(shè)第K項奇數(shù)為Mk = 2K+1 。
·步驟1(公式生成合數(shù)):
對任意a≥1,b≥1,代入公式:
Nh=a(2b+1)+b=2ab+a+b
對應(yīng)奇數(shù)為:
M(Nh)=2Nh+1=2(2ab+a+b)+1=4ab+2a+2b+1=(2a+1)(2b+1)
由于a≥1,b≥1,有2a+1≥3,2b+1≥3,且均為奇數(shù),故(2a+1)(2b+1)是奇合數(shù)。
·步驟2(所有寄合數(shù)均被覆蓋):
設(shè)M為任意寄合數(shù)(M≥9),則存在奇因子分解M=u.v ,其中u≥3,v≥3且均為奇數(shù)。
令:
u =2a+1 , v = 2b+1 =>a = (u-1)/2, b = (v-1) / 2 。
因u,v奇整數(shù),代入公式:
Nh=a(2b+1)+b=(u-1)/2·v+(v-1)/2
=(uv –v+v-1)/2=(uv-1)/2
此時對于奇數(shù):
2Nh+1=2[(uv-1)2]+1 =uv=M
故任意奇合數(shù)M的位置K=(M-1)/2可表示為Nh形式。
結(jié)論:
·公式Nh=a(2b+1)+b生成所有寄合數(shù)在數(shù)列中的位置索引。
·同一合數(shù)位置可能對應(yīng)多組(a,b)
如K=7對應(yīng)M=15,有(a,b)=(1,2)和(2,1)。
定理二、2N+A空間里的素數(shù)項定理
命題:
素數(shù)項位置Ns無法表示為Nh=a(2b+1)+b(a≥1,b≥1) 。
證明:
反證法:假設(shè)存在素數(shù)項位置Ns滿足Nh=a(2b+1)+b。
則對應(yīng)奇數(shù):
M(Ns)=2Ns+1=(2a+1)(2b+1)
因a≥1,b≥1,有2a+1≥3,2b+1≥3,故M(Ns)為合數(shù),與素數(shù)定義矛盾。
結(jié)論:
·素數(shù)項位置Ns,是數(shù)列中無法被公式覆蓋的正整數(shù)。
·素數(shù)項數(shù)量公式修正:設(shè)總項數(shù)為N,合數(shù)項位置集合為{Nh﹜,則素數(shù)項位置集合為{1,2……N﹜\{Nh﹜,素數(shù)項數(shù)量為N-|{Nh≤N﹜|。
定理三、2N+A空間里的公式性質(zhì)不變定理
當(dāng)N → ∞ 時公式性質(zhì)不變。
命題:
當(dāng)項數(shù)N趨向無窮大時,公式仍覆蓋所有寄合數(shù)位置,且素數(shù)項規(guī)律不變。
證明:
·覆蓋性不變:
對任意奇合數(shù)M(不論多大),其位置K=(M-1)/2均可分解M=u.v ,其中u≥3,v≥3為奇數(shù)構(gòu)造出:
a = (u-1)/2 , b= (v-1) / 2 => Nh=(uv-1)/2 = K。
故公式仍精確生成所有寄合數(shù)位置。
·素數(shù)項規(guī)律不變:
若某位置K無法表示為Nh形式,則其對應(yīng)奇數(shù)2K+1無奇因子分解(即素數(shù))。
當(dāng)N → ∞ 時,新素數(shù)位置仍無法被公式覆蓋(否則該數(shù)將為合數(shù))。
結(jié)論:
·公式在無窮范圍內(nèi)保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和覆蓋完備性。
·素數(shù)項始終是正整數(shù)集中未被公式覆蓋的位置。
定理四、2N+A空間里的素數(shù)對增長定理
該定理表述為:
在2N+A空間里,數(shù)列2N+1的任意初始段[0,N]中,素數(shù)對的和的組合數(shù)量G(N)隨N增大而持續(xù)增多,且趨向無窮。
定理描述:
·數(shù)列An=2N+1(N=0、1、2、3…) 即奇數(shù)數(shù)列:1、3、5、7…。
·π(N)為區(qū)間[0,N]內(nèi)An中素數(shù)的個數(shù)(即索引0到N的項中素數(shù)的數(shù)量)。
·G(N)為區(qū)間[0,N]內(nèi),由An中兩個素數(shù)相加(允許重復(fù),如3+3)構(gòu)成的無序數(shù)對的總數(shù)。
則:
a)G(N) =[π(N)·(π(N)+1)]/2 。
b)G(N)隨N增大非減,且在新增項數(shù)時嚴(yán)格增大。
c) 當(dāng)N→∞時,G(N)→∞ 。
證明:
a、公式G(N)的推導(dǎo)
·區(qū)間[0,N]內(nèi)共有π(N)個素數(shù)。
·不同素數(shù)的配對:共(π(N)/2)=[π(N)(π(N)-1)]/2 對。
·相同素數(shù)的自配對(p+p):共π(N)對。
·因此:
G(N)= (π(N)/2)+π(N)=[π(N)(π(N)-1)]/2+π(N)
= =[π(N)(π(N)+1)]/2
證畢。
b、G(N)的非減性與嚴(yán)格增長性
·考慮N增長到N+1:
·若A(N+1)=2(N+1)+1為合數(shù):(注意:N+1是字母A的下標(biāo))
則π(N+1)=π(N),代入公式得G(N+1)=G(N)。
·A(N+1)為素數(shù):
則π(N+1)=π(N)+1,代入公式得:
G(N+1)=[ (π(N)+1)(π(N)+2)]/2
G(N)=[ π(N)(π(N)+1)]/2
差值:
G(N+1)- G(N)= π(N)+1> 0
故 G(N+1) >G(N)。
·關(guān)鍵推論(有空間結(jié)構(gòu)保證):
·2N+A空間覆蓋全部正整數(shù)→素數(shù)有無窮多個→存在無限多個N使得AN+1是素數(shù)。
·因此G(N)在無限步中嚴(yán)格增大,整體趨勢非減且發(fā)散。
證畢。
G(N)→∞時,當(dāng)N→∞
·由2N+A空間性質(zhì):
素數(shù)集無限→π(N)→∞(當(dāng)N→∞)。
·[ π(N)(π(N)+1)]/2是π(N)的二次函數(shù),且系數(shù)1/2>0。
·因此當(dāng)π(N)→∞時,G(N)→∞。
證畢。
以上四條是在2N+A (A =1、2) 空間里進行的,它只適合這個空間,推廣到其他空間需要調(diào)整。在這空間里四條定理的證明可以繼續(xù)簡化,沒必要這樣復(fù)雜。
3.3)證明a^2+1 猜想
證明:
a^2+1中只有a^2是偶數(shù)時,a^2+1才是奇數(shù)數(shù)列,所以有,
設(shè)a=2k a^2=4k^2就有,4k^2+1
我們知道2N+1數(shù)列中的合數(shù)被合數(shù)項公式Nh=a(2b+1)+b全面覆蓋,
只有4k^2+1 與Nh=a(2b+1)+b完全重合它才不會含有素數(shù)。
Nh=a(2b+1)+b的圖像是一組直線族;
4k^2+1的圖形是栓曲線。
這些不需要證明都可以斷定這兩個公式永遠不會重合。
所以級數(shù)a^2+1中含有無窮多的素數(shù)。
證畢!
這個方法適用于一系列數(shù)論中古老猜想問題的解決。
3.4)證明哥德巴赫猜想
設(shè)定條件:1不是素數(shù),q≥1,p≥1,偶數(shù)≥6,2+2=4 特殊處理。
使用2N+A空間及其表格,在奇數(shù)數(shù)列2N+1中任取兩個素數(shù),q和p,它們的項數(shù)是m和n。q+p=O ,O是一個偶數(shù),項數(shù)是K ,這樣就有 :
q+p=(2m+1)+(2n+1)=2(m+n)+2=2K+2=2N+2 , 其中 2N+2 是全部偶數(shù)。
注意關(guān)鍵點是:m+n=K=N 。
即,q+p=2N+2
證畢!
由哥德巴赫猜想產(chǎn)生的一個關(guān)鍵推論定理
N+1(全部正整數(shù))=(q+p)/2 ,這個叫正整數(shù)的中值定理。
我們可以這樣表示這個公式:
(q+p)/2 = N
其中
q≥1,p≥1, N=1、2、3……
注意,素數(shù)2只能用在2+2=4上,以后就不要取用了。
這就是“素數(shù)與正整數(shù)的關(guān)聯(lián)定理”,不需要證明。
6、多余的廢話
接下來,還有3N+A(A=1、2、3)空間,4N+A(A=1、2、3、4)空間,5N+A(A=1、2、3、4、5)空間,以及6N+A(A=1、2、3…6)空間。在這些空間中,包含素數(shù)的公式6N±1具有重要的應(yīng)用價值。此外,這些空間還能用于證明勒讓德猜想,盡管這里我未進行詳細闡述。8N+A(A=1、2、3…8)空間對于物理學(xué)研究特別有用,特別是在采用極坐標(biāo)系統(tǒng)后。10N+A(A=1、2、3…10)空間同樣顯得極為關(guān)鍵,盡管我未能深入探索。30N+A(A=1、2、3…10)空間是我最初研究的空間之一,它具有極高的價值。當(dāng)然,還有無數(shù)的空間等待我們?nèi)ド钊胙芯?,以滿足我們的需求。
我并非數(shù)學(xué)專業(yè)出身,我只是一個“民科”,對數(shù)學(xué)論文的格式并不熟悉,也不會使用專業(yè)的數(shù)學(xué)語言來描述數(shù)學(xué)問題。隨著年齡的增長,我也不想再學(xué)習(xí)這些了。當(dāng)然,如果23年前我有機會進入數(shù)學(xué)界,情況可能會有所不同,但這些都已成為無意義的假設(shè)。
作為一個“民科”,能在數(shù)論領(lǐng)域取得這樣的成就,我已經(jīng)感到滿足,覺得自己已經(jīng)完成了歷史賦予的使命,可以問心無愧了。
2025年8月4日 星期一
李鐵鋼保定市
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