從鄧天錫相鄰二質數的間隙定理 看張益唐質數之間的有限距離
國立臺灣大學數學系 鄧天錫
相鄰二質數的間隙定理
設 p=2b+1為質數,p³3.令Xp為從 2到 p為所有質數的倍數.
F(x)=Xp+2x+1³3.則F(1),F(2),F(3),F(4),…,F(b)為
非質數的連續奇數,且必然存在相鄰二質數 P,Q
使 P<F(1)<F(b)<Q.則此相鄰二質數 P,Q的間隙中
至少有 b 個非質數的連續奇數 F(1),F(2),…,F(b)
及(b+1)個連續偶數.
證:
由所設 p=2b+1為質數,p³3.令 Xp為從 2到 p為
所有質數的倍數.
F(x)=Xp+2x+1.得 F(1)=Xp+3.3½Xp.®3½F(1);
F(2)=Xp+5.5½Xp.®5½F(2); F(3)=Xp+7.7½Xp.®7½F(3);
F(4)=Xp+9.3½Xp.®3½F(4);…;
F(b)=Xp+2b+1=Xp+p,p½Xp.®p½F(b),且 2½Xp.
即得證 F(1),F(2),F(3),F(4),…,F(b)為非質數的連續奇數,
取 P為 P<F(1)中之最大質數;Q 為 F(b)<Q中之最小質數.
則此相鄰二質數 P ,Q的間隙中至少有 b 個非質數的連續奇數
及(b+1)個連續偶數.®相鄰二質數 P,Q 的間隙中
至少有 p=2b+1個非質數的連續整數.Q-P³2b+2.
例1. 當p=2b+1=5,令 Xp=2(3)(5),
F(x)=Xp+2x+1=2x+31.®P=F(0)=31,
F(1)=33,F(2)=35,F(3)=37=Q.
即得相鄰二質數P=31,Q=37的間隙中有2個非質數的
連續奇數F(1),F(2)及3個連續偶數32,34,36.
例2. 當p=2b+1=7,令Xp=2(3)(5)(7),
F(x)=Xp+2x+1=2x+211.®
P=F(0)=211,F(1)=213,F(2)=215,F(3)=217,
F(4)=219,F(5)=221=13(17),F(6)=223=Q.
即得相鄰二質數P=211,Q=223的間隙中有有5個非質數的連續奇數
F(1),F(2),F(3),F(4),F(5)及6個連續偶數
212,214,216,218,220,222.
例3. 當p=2b+1=11,令Xp=2(3)(5)(7)(11),
F(x)=Xp+2x+1=2x+2311.®P=F(0)=2311,
F(1)=2313=32(257),F(2)=2315=5(463),
F(3)=2317=7(331),F(4)=2319=3(773),
F(5)=2321=11(211),F(6)=2323=23(101),
F(7)=2325=3(52)(31),F(8)=2327=13(179),
F(9)=2329=17(137),F(10)=2331=32(7)(37),
F(11)=2333=Q.即得相鄰二質數P=2311,Q=2333的
間隙中有10個非質數的連續奇數F(1),F(2),F(3
F(4),F(5),F(6),F(7),F(8),F(9),F(10)及及11個
連續偶數2312,2314,2316,2318,2320,2322,2324,2326,
2328,2330,2332.
例4.當p=2b+1=13,令 Xp=2(3)(5)(7)(11)(13),
F(x)=Xp+2x+1=2x+30031.®P=F(-1)=30029,
F(0)=30031=59(509),F(1)=30033=32(47)(71),
F(2)=30035=5(6007),F(3)=30037=72(613),
F(4)=30039=3(17)(19)(31),F(5)=30041=11(2731),
F(6)=30043=13(2311),F(7)=30045=3(5)(2003),
F(8)=30047=Q.即得相鄰二質數 P=30029,Q=30047 的
間隙中有8個非質數的連續奇數F(0),F(1),F(2),F(3),
F(4),F(5),F(6),F(7),及9 個連續偶數30030,30032,
30034,30036,30038,30040,30042,30044,30046.
對比於張益唐質數間的有限距離小於7千萬.因此當p=2b+1為
大於7千萬的質數,則此相鄰二質數P,Q 的間隙必大於7千萬. Q-P³2b+2>7(10)7. 但是如何才能找到從2到大於7千萬的質數呢?
根據網路訊息:「黎曼在一篇一八五九年發表的短文中提出
一個和質數分佈有關的猜想,後世稱為黎曼假設,公認是當今
最難解的懸案之一.兩年前,克萊數學研究所懸賞百萬美元徵求
黎曼假設的證明或反例.有辦法破解的人不但能一夕成名,
也能致富,數論是一門有兩千五百多年歷史的科目.黎曼在一篇不
到十頁,討論質數分佈的論文裡,提出他的假設.這篇論文是數論
發展上最重要的論文之一,質數是所有自然數的原子.頭幾個
質數2、3、5、7、11和13,很容易檢驗,但是究竟那些是質數,
並沒有明顯的規則.判斷一個數是不是質數,目前沒有簡單的算法.…」
只可惜洋洋灑灑長達十頁的黎曼猜想,並沒有找到明顯的規則
去判斷一個數是不是質數,說穿了,就是空空如也.
如今本人已找到質數分佈的明顯規則,一次便可列出任意多個
連續整數中的質數序列,根本不須演算.像是:
1.閉區間[1,10000]中質數的序列集合為
{2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37 ,41,43,47,53,…,
9887,9901,9907,9923,9929,9931,9941,9949,9967,9973}
共計有1229個質數.2,…,9973 的連乘積大於(10)3492.
當p=9973.®Xp>(10)3492,F(x)=Xp+2x+1.
P為小於F(1)之最大質數;Q為大於F(4986)之最小質數.
P,Q為相鄰二質數.Q-P³9974.
2.閉區間[10001,50000]中質數的序列集合為
{10007,10009,10037,10039,10061,10067,10069,10079,…,
49939,49943,49957,49991,49993,49999}共計有3855個質數.
2,…,49999的連乘積大於3956(10)19733.
當p=49999.®Xp>3956(10)19733,F(x)=Xp+2x+1.
P為小於F(1)之最大質數;Q為大於F(24999)之最小質數.
P,Q為相鄰二質數.Q-P³50000.
3.閉區間[50001,100000]中質數的序列集合為
{50021,50023,50033,50047,50051,50053,50069,50077,…,
99923,99929,99961,99971,99989,99991}共計有4460個質數.
2,…,99991的連乘積大於32656(10)40032.當p=99991.®
Xp>32656(10)40032,F(x)=Xp+2x+1.P為小於F(1)之最大質數;
Q為大於F(49995)之最小質數.P,Q為相鄰二質數.Q-P³99992.
4.求閉區間[100001,150000]中質數的序列集合為
{100003,100019,100043,100049,100057,100069,100103,…,
149939,149953,149969,149971,149993}共計有4239個質數.
2,…,149993的連乘積大於32656(10)59222.當p=149993.®
Xp>32656(10)59222,F(x)=Xp+2x+1.P為小於F(1)之最大質數;
Q為大於F(74996)之最小質數.P,Q為相鄰二質數.Q-P³149994.
但閉區間[1,150000]中最大間隙相鄰二質數為
「143053-142981=72.」「31469-31397=72.」
比Q-P³149994小太多了.
如此順其自然,一以貫之,可得更多更大的質數序列而永無止境,
由於張益唐所云質數間的有限距離小於7千萬.被形容為
「破解千古的數學難題」,震驚國際數學界,一夕暴紅.
據稱已經過了一億或百億次的測試,相較於F(x)=Xp+2x+1.
且從2到 149993所有質數的連乘積 Xp>32656(10)59222,
那微乎其微百億次的測試.又豈能確定質數間的有限距離
小於7千萬.無怪乎該文的作者也認為估計粗略,應該比7千萬更小.
於是眾多的數學家們便以該文為基礎,很快就將質數差距繼續縮小,
隨即網路上議論紛紛,諸如:「最初的七千萬,怎麼瞬間就縮小
到25萬了.如他的證明無誤,則是孿生質數猜想的重大進展!」
以及「這個證明跟找夠大的質數有沒有説明!」…等不一而足.
為此本人歷經了近七年的探索與嚐試及數十百次的驚喜與挫敗,
終於找到了一個「特殊的質數序列An.」並由此導出
「廣義孿生質數的存在性.」而得質數A1=3, A2=11, A3=59,
A4=1019, A5=262139, A6=17179869179>7(10)7「7千萬」,
則當p=2b+1=17179869179,b=8589934589.Xp 為從2 到 p
所有質數任意多次方的連乘積. F(x)=Xp+2x+1.
取P為小於F(1)中之最大質數;Q為大於F(858993458)之最小質數.
P,Q為相鄰二質數則由鄧天錫相鄰二質數的間隙定理.®.
Q-P³2b+2=17179869180.但閉區間[1,17179869179]中相鄰
二質數最大間隙應該比 Q-P³17179869180 小得多.
由於質數An可為任意大的正整數.®相鄰二質數的間隙可為任意大
的正整數,又何須以「7千萬」基礎,繼續縮小.豈不是愈陷愈深,
愈描愈黑.又據網路報導:
「質數在數線的起點非常多,但隨著數字變大,出現機率便會下降,
例如1到10之中,有40%都是質數(2、3、5、7).但在所有
10 位數的數字中卻只有4%是質數.過去一百多年來,數學家已經
研究出質數減少的平均趨勢:在很大的數字中,質數之間的差大約
是位數的2.3倍.也就是說,在100位數的數字中,質數與質數之間的差
大約為230.」然而根據本人首創的相鄰二質數的間隙定理:
p=2b+1為質數.令Xp為從2 到p所有質數任意多次方的連乘積.
F(x)=Xp+2x+1.並經證明 p=17179869179確為質數,
且大於171個七千萬,因此Xp 的十進位排列可長達若干里.
倘若依照過去一百多年來,數學家研究出10位數,100 位數的
數字中質數減少的平均趨势,那麼十進位排列長達數百萬
位數的數字中,其質數與質數之間的差又大約為多少?
豈不要等幾億兆年.但已經是世界末日以後的事了
近年來,2013/2/8.美國中央密蘇里大學數學家庫柏(Curtis Cooper)
發現目前已知最大的質數,可寫成「2的57,885,161 次方減1」共有
17425170萬位數,比前一個最大質數多了400多萬位數.如果每天花
12 小時用手寫,以每秒1 位數速度,要403天,才能將這個質數寫出來,
2016/1/21.專門搜尋巨大質數的計劃GIMPS宣佈,目前已知最大的質數,
長達2233萬位.然而根據本人首創的「特殊的質數序列 An」
只需要將GIMPS宣佈長達2233萬位巨大的質數p 或p 的億萬次方當作n,
則 An 的十進位排列轉眼間可環繞地球,星星,月亮或太陽長達任意多圈.
顯見得所有數學家對巨大質數的搜尋是徒勞無功了.須要知道鄧天錫首創
的「特殊的質數序列」的嚴格證明嗎?抑或是要繼續「愚公移山」呢?
為何一般需要超過兩年通過的論文突然縮短成不到三周?誰能有此
神通!尤有甚者,則是把那虛無縹緲的黎曼猜想轉化成華人數學界中
的聖杯,藉以招攬天才兒童,仲介出國深造.再用成名致富作誘餌,
煽惑異議人士,詆譭培育自己的國家,誇耀他國文化.
孟子說:「萬鍾則不辨禮義而受之,萬鍾於我何加焉!」
猜想多誤導,謬論已推翻,曾為台大人,不負母校恩,利榮非吾願,
常發菩提心.
為了自籌出版費用,我不惜以基本工資,廉售我的研習成果.
以一般的速度計時,列出下列閉區間的質數序列.諸如:
閉區間[1001,1500]中質數的序列,以每 6分1 數共計有3000分鐘.
閉區間[1501,2000]中質數的序列,以每 7分1 數共計有3500分鐘.
閉區間[2001,2500]中質數的序列,以每8分1 數共計有4000分鐘.
依此遞增,低價成交,要多少給多少,每 500一次,歡迎連續贊助.
並免費贈送閉區間[1,1000]中質數的序列.
{2,3,5,7,11,13,17,…,983,991,997}共計有168個質數.
歡迎批評指教,本人聞過則喜.來信請寄:
郵遞區號:600 台灣省,嘉義市,和平路,261之1號9F-4. 鄧天錫收
- 2樓. chyu2024/11/07 13:48
數學除了階乘(!)外, 還有質數階乘(#), 要找連續n個合數, 用這個方法要多長有多長,
作者不要再掛台大數學系的來污染頭銜了, 知道目前最大的孿生質數有幾位數???(wiki有寫)
70M只是張益唐偷懶不想去細算的結果, 只隔幾個月就縮到246了, 那些數學家是笨蛋???陶哲軒是笨蛋??
(chyu661019@gmail.com) - 1樓. 我不是張益唐2021/08/09 12:51這篇文章太強了