計算證明哥德巴赫猜想
(a) 任何一個>=6之偶數,都可以表示成兩個奇質數之和。
(b) 任何一個>=9之奇數,都可以表示成三個奇質數之和。
18、19世紀,所有的「數論」[2]專家對這個猜想的證明都沒有作出實質性的推進,直到20世紀才有所突破。1937年蘇聯數學家維諾格拉多夫(и.M.Bиногралов,1891-1983),用他創造的"三角和"方法,證明了"任何大奇數都可表示為三個素數之和"。不過,維諾格拉多夫的所謂大奇數要求大得出奇,與哥德巴赫猜想的要求仍相距甚遠。
直接證明哥德巴赫猜想不行,人們採取了「迂迴戰術」,就是先考慮把偶數表為兩數之和,而每一個數又是若干素數之積。如果把命題"每一個大偶數可以表示成為一個素因子個數不超過a個的數與另一個素因子不超過b個的數之和"記作"a+b",那麼哥氏猜想就是要證明"1+1"成立。
「a + b」問題的推進
1920年,挪威的布朗證明了「9 + 9」。
1924年,德國的拉特馬赫證明了「7 + 7」。
1932年,英國的埃斯特曼證明了「6 + 6」。
1937年,義大利的蕾西先後證明了「5 + 7」, 「4 + 9」, 「3 + 15」和「2 + 366」。
1938年,蘇聯的布赫夕太勃證明了「5 + 5」。
1940年,蘇聯的布赫夕太勃證明了「4 + 4」。
1956年,中國的王元證明了「3 + 4」。稍後證明了 「3 + 3」和「2 + 3」。
1948年,匈牙利的瑞尼證明了「1+ c」,其中c是一很大的自然數。
1962年,中國的潘承洞和蘇聯的巴爾巴恩證明了「1 + 5」, 中國的王元證明了「1 + 4」。
1965年,蘇聯的布赫夕太勃和小維諾格拉多夫,及義大利的朋比利證明了「1 + 3 」。
1966年,中國的陳景潤證明了 「1 + 2 」[3]。
1978年,陳景潤證明了「1+1」上限公式。
2011年,發現「1+1」主體數量。
然而,「迂迴包抄戰術」、非整數運算做的都是「圓周運動」,不管半徑多小,始終到達不了圓心,最終失敗。因此,哥德巴赫猜想被譽為「數學史上最偉大的猜想」、「世界超級難題」、「數學皇冠上的璀璨明珠」[4]。
在912年召開的第五屆國際數學會上,朗道說過,證明哥德巴赫猜想是現代數學家力所不能及的。
1921年,哈代在哥本哈根召開的數學會上說,哥德巴赫猜想的困難程度可以和任何沒有解決的數學問題相比。
1992年2月13日,中科院數研所所長王元等人在新聞發布會上稱,「200多年了,哥德巴赫猜想都沒被解開,因而再過幾十年,甚至100年也不稀奇」。
哈代說:「能夠最終證明猜想的方法,應該與我與李特伍德的方法類似,我們不是在原則上沒有成功,而是在細節上沒有成功。」
筆者愚見,全世界所有的優秀數學家兩百多年來都解答不了哥德巴赫猜想,其根本原因就是沒有揭開自然數列內隱藏的「r個區間」奧秘,宏觀預判研究目標方向、範圍錯誤,微觀考察困難所在茫然無知[5]。具體說,就是他們沒有發現自然數隱埋的「r個家族」奧秘,沒有發現「素數普遍公式」[6],無法利用「公式法」證明;無法求計2n內素數的數目,「概率法」解答失敗;沒有發現「要在整數運算中」尋找答案,沒有發現「不可逾越的障礙」,就是找到、解決大師們的「1+1」式子數目的下確界公式存在的誤差,從而束手無策。
作者獨劈蹊徑,「走直徑,直奔圓心」,即攻關的方案是「從2n表成的所有兩自然數和式中,減去所有有合數和1的式子,有餘式,必然是兩個素數和,證明哥德巴赫猜想成立」。
在此出現兩大障礙:哪些式子里有合數?
怎樣計算減去有合數的式子?
掃除障礙1很容易,就是根據合數的定義、性質,推知凡是素數2,3,5,7···直到不大於2n平方根的素數除開1倍外的倍數,都是合數。
掃除障礙2也不難,就是改進革新計算方法,運用「篩法」[7]「乘法分配律」[8]計算,分別減去2,3,5,7···直到2n平方根內最大的素數除開1倍外的倍數的數目。根據「素數的判定定理」[9]推知,除開已經減去的合數,2n內沒有合數了。
如果不取整運算,最後得出兩個素數和式子數目的近似值(公式);取整運算,假定每次減去的合數式子數都進成整數,最後得出兩個素數和式子數目的下限(公式);假定每次減去的合數式子數都舍成整數,最後得出兩個素數和式子數目的上限(公式)。不管多麼小,這些公式都存在取整誤差,以及自然數列內隱藏的「r個區間」奧秘導致的代入N、2n區間值計算產生的誤差(詳見《最新發現自然數列天生r個諸侯國》),後者亦即哈代說的「細節失敗」及其成因。
為了排除2n的區間值代入公式計算產生誤差,特別限定(!)下面正文中素數和式子數的下限公式的2n=pr.pr+1,該式再排除取整運算誤差後,表明不僅任意大的偶數可以表成兩素數和的式子數不小於1,而且隨著非同一區間偶數(或說隨著pr)增大而增大。哥德巴赫猜想(a)迎刃而解!
參考文獻
[1] 百度百科[詞條]「哥德巴赫猜想」[DB/OL]
[2] 華羅庚著《數論導論》[M]1957年7科學出版社
[3] 徐馳著《哥德巴赫猜想》[N] 1978年2月17日《人民日報》
[4]百度百科[詞條]「陳氏定理」[DB/OL]
[5]王曉明著《哥德巴赫猜想傳奇》[J]【中華傳奇】1999年3期pp. 25-38.
[6]百度百科[詞條]「素數普遍公式」」[DB/OL]
[7]百度百科[詞條]「篩法」[DB/OL]
[8]百度百科[詞條]「乘法分配律」[DB/OL]
[9]百度百科[詞條]「素數的判定定理」[DB/OL]
作者認為該詞條解釋不準確。「自然數N不被小於或等於N的平方根的素數整除時,必然是素數」,才是素數的判定定理。
更正:(2)式上一行「}」應在「x」前。(4)(5)(6)就是···「式子數目」前掉了「最少」二字。
正文末「區間下限」越大,後面加上「公式還表明任意不小於6的偶數之『答案數』,不僅不小於r-2,而且偶數非常大、趨近無窮時,答案數是r的若干倍,直至非常多倍」。
附記:感謝著名數學家中科院院士王梓坤在2011年8月「無錫會議」期間親筆修改此文並題詞鼓勵。感謝原涪陵師院數學系主任楊世輝教授一再指導寫作、推薦此文。感謝《今日科苑》主編陳家忠題詞、發表《科學界的鬥士學術界的先鋒--記創新奇人佘赤求》。感謝所有幫助、支持我的人。
老父佘安福泉下有知,看到此文,當謝蒼天。他老人家在世時最關心、支持兒子的學術研究,直至96歲逝世前還念念不忘祝願兒子的論文早日發表。
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