如果我们能证明主弧上的积分主项足够大,而馀弧上的积分小到完全可以忽略,那么哥德巴赫猜想就成立了。”
“维诺格拉多夫用这个方法证明了三素数定理,即每个充分大的奇数都可以写成三个素数之和。
但他的方法在偶数的情形下就失效了,因为偶数的哥德巴赫问题涉及的是两个素数的和,主项和馀项的竞争远比三素数的情形更加激烈。
所以馀项估计的精度,必须控制到小o级别,而传统的方法在这个精度下会直接崩溃。”
他在圆的两端分别写下了“筛法”和“圆法”两个词。
“筛法擅长细节,但缺乏整体视野。
圆法擅长整体,但细节上不够精确。
这两种方法,各自都很强大,但各自又都有致命的短板。”
“长期以来,数学家们一直在想,能不能把两者结合起来?
用圆法的整体框架来控制大方向,用筛法的精细技巧来处理局部细节。”
他在“筛法”和“圆法”之间画了一条弧线。
“但这条路,走不通。”
台下有人轻轻“啊”了一声。
肖宿继续说道:“因为筛法使用的是莫比乌斯卷积的语言,而圆法使用的是指数和积分的语言。
它们之间没有自然的翻译器。”
“那么,有没有可能,为这两套语言造一个翻译器?”
台下,德利涅瞬间坐直了身体。
舒尔茨的眉心轻轻一跳。
他们知道,重点来了。
肖宿拿起粉笔,在小黑板中央写下了一段简短的定义。
“在研究挛生素数猜想的过程中,我发现了一个有趣的现象。
那就是当我把顾辛流型中关于弗洛尔同调的不变量计算,以某种特定的方式展开时,展开项的结构,和圆法中某个积分核在鞍点附近的渐近展开,形式上一模一样。”
他又在黑板上写下了两行式子。
“这不是巧合。
这说明筛法和圆法之间,存在某种更深层的映射关系。”
“既然展开的形式一样,那展开之前的结构,是不是也一样?
如果把筛法的求和项,通过某种变换映射到圆法的工作空间里,这个映射能不能是一个对偶变换?”
他在黑板上写下一行字:对偶变换T。
“具体来说就是,如果我定义一个变换T,它把筛法中的莫比
“这个变换T,就是我称之为傅立叶-米库辛变换的东西。
它把筛法在整数域上的运算,映射为圆法在复平面单位圆上的运算。
他的粉笔在黑板上飞快移动,写下变换的定义。
“T的具体定义应该是:对于筛函数
它的极点分布恰好映射素数分布的关键信息。”
台下,陶哲轩从笔记本上抬起头来,眼睛灼灼的盯着台上的少年。
德利涅低声对舒尔茨说了一句什么,舒尔茨点了点头,目光始终没有离开黑板。
“有了这个变换,筛法和圆法就不再是两套互不兼容的语言了。
在变换T的作用下,筛法的误差项被重新分配到了圆法的积分路径上。
而圆法的积分路径,是可以自由选择的。”
“这就是分层筛法和鞍点圆法的内核。”
他在黑板上画了一条蜿蜒的曲线。
“分层筛法,把素数按照对数尺度分成多层。
每一层只处理特定尺度的信息。
具体来说,对于不超过N的素数,我按(log n)的大
在每一层内部,筛函数的误差可以独立控制,不同层之间的误差不会交叉污染。”
“然后,每一层的筛分结果通过傅立叶-米库辛变换映射到复平面上,变成一个围道积分。
这个围道积分的路径不是固定的,我可以选择它。
如果我把积分路径选在最速下降曲线上,也就是鞍点附近梯度最陡的方向,那么积分的主项就由鞍点处的贡献决定,馀项随着参数N的增大会以指数速度衰减。”
他在黑板上写下鞍点积分的估计式。
“现在,筛法的精度和圆法的灵活性,通过傅立叶-米库辛变换连接在了一起。
筛法提供分层精度,圆法提供全局估计,对偶变换弥合了两者的语言隔阂。
最终,哥德巴赫问题的表法个数R(n)可以表示为一个主项加之一个可控的馀项。”
他在黑板上写下最终的表达式。
这个奇异级数可以具体计算,并且对偶数n,它严格大于一个绝对正常量。
写完,他手里的粉笔