狂语燃灯220609:孪生素数证明

其实在6.1日用上古道学基础思想证明完哥德巴赫欧拉定理后,再去证明孪生素数定理就相对简单了。

还是那三个方法都可以,不过之前既然用了方法三的合n数筛,那这次也用这方法吧。保持一贯性会比较省事。

关于哥德巴赫欧拉定理证明过程如底下的两个链接,不再重复。

过程如下:

对于找孪生素数来说,最重要的是先搞定合二数筛和合三数筛。

原因是这两个合数筛的筛面都比三小,分别是1和2。

而孪生素数是两个奇数,它们中间隔着一个偶数。也就是说,孪生素数要想通过合二筛和合三筛,这两个素数是不可能处于同一个筛面的,只能是合二筛的筛孔正好打正在这两素数中间的那个偶数上。合三筛也是如此。

换言之,孪生素数必须能表述为6n-1和6n+1,因n为自然数,因为只有6n才能既被合二筛筛孔命中,又被合三筛筛孔命中。

这个规律好像以往的数学家早就发现了。

好,那继续。

我们往下考继续虑合五筛,合七筛,乃至合卍筛。

后面的合数筛,筛面已经都大于三了,而且在越来越大。都能放下整个孪生素数对了。

所以我们把经过合二筛和合三筛的那个6n-1和6n+1这些数给个名字,叫素二三数。意思是去掉了合二数和合三数的合一数。

可以看到,素二三数是合一数的三分之一。

然后合五数的筛率是1/5,对素二三数的去重筛率是1/4,筛不尽。

而到了合七数筛就已经不用考虑了,因为合七数筛的筛面比6还大,每个筛面已经至少会筛剩一个素二三数对了。

往下更大的合数筛筛面越来越大就更不用考虑了。

如此,孪生素数定理得证。因为合五至合卍数筛筛素二三数对筛不尽,所以存在无限多个孪生素数。

同理是可以证明三生素数有且仅有一组,就是3,5,7。因为6n-3在n大于1后就同不过合三筛。

同理可以证明不存在四生以上的素数组。

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