肖宿想到了群論和對稱性。
對於每個素數p,考慮集合{p, p+2}。
如果這對都是素數,這個集合就是特殊的。
能否定義一個“孿生素數對稱群”?
比如,考慮所有整數的置換σ,使得如果{p, p+2}是孿生素數對,那麼{σ(p), σ(p+2)}也是孿生素數對,並且保持間隔為2。
這樣的對稱性可能太強了,也許只有平凡置換。
那就放鬆條件,只要求保持“孿生關係”的漸近密度,而不是精確保持。
一個定義出現在紙上:
設T是所有孿生素數對的集合。
定義“漸近自同構群”Aut_ε(T)為所有滿足以下條件的整數置換σ:
當N→∞時,|{p≤N: {p,p+2}∈T 且 {σ(p),σ(p+2)}∈T}| / |{p≤N: {p,p+2}∈T}| → 1
這樣的σ構成一個群。
研究這個群的結構,也許能揭示孿生素數分佈的對稱性。
但這個定義依賴於T本身,而T正是我們要研究的東西,有點迴圈論證了。
肖宿搖搖頭,把這個思路暫時擱置。
他再次起身。
冬夜的星空很清澈。
普林斯頓的光汙染不嚴重,能看到不少星星。
肖宿望著星空,那些星星在夜空中形成各種圖案。
古人看到了星座,現代天文學家看到了星系、星團、宇宙的大尺度結構。
素數就像是數學宇宙中的星星。
它們看起來隨機散佈,但一定有著隱藏的結構。
也許……也許答案不在單個素數中,也不在素數對中,而在素數分佈的“大尺度結構”中。
就像宇宙微波背景輻射中的溫度漲落,看似隨機,卻編碼了宇宙早期的重要資訊。
素數分佈的“漲落”中,是否也編碼了整數乘法的深層資訊?
他低頭沉思了一會兒,腦海中,數學的世界正朝他完全敞開,無數定理和數學工具走馬燈似的掠過,向他袒露著最深處的光,指引他找到方向。
他重新坐下來,嘗試透過其他方式進行證明。
“還是不對。”
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