从全能学霸到首席科学家 第40章

作者:首席设计师

他心中这么想了想,便开始动起了手。

将那么多本科书全部都吃透了,他现在大脑中所储备的数学知识那是相当多的。

关于梅森素数的知识,他也看了不少,比如有一个新梅森猜想,这个猜想是关于三个给定条件中,只要有两个成立,那么另外一个也成立。

除此之外,还有一个叫做周氏猜测的猜想,这是华国数学家周海忠于1992年提出的,他于《梅森素数的分布规律》一文中针对梅森素数的分布规律做出了一次相对精准的预测,其内容是:当2^2^(n+1)>p>2^2^n时,Mp有2^(n+1)-1个是素数。

周氏猜测虽然并没有帮助人们直接找到梅森素数,但是却缩小了人们寻找梅森素数的范围,以至于在国际上也受到了相当大的好评,包括菲尔兹奖和沃尔夫奖双料得主,完成了素数定理初等证明的阿特勒·塞尔伯格教授,也认为周氏猜测具有创新性,开创了富于启发性的新方法,此外,其创新性还表现在揭示新的规律上。

不过,证明周氏猜测的困难还是相当大的,至今没有证明或反证,所以也仍然属于一道世界性的数学难题。

对于林晓来说,这些猜想什么的,暂时对他没有什么用,但是对他的研究来说也有这样一定的指导意义。

“要是这么说的话,根据我的方法,倒是有可能对周氏猜测做出证明?”

心中思考着这个问题,林晓拿出了笔,找来草稿纸开始计算了起来。

对于数学家们来说,用最原始的纸笔来解决数学问题,显然是最方便的,而随着自己的笔头下出现一道道公式,也能够给他们带来一种心理的满足感。

毕竟,这样一来他们就可以在心中说一句:“瞧,我正在进行这个世界上最聪明的工作呢。”

……

【3,7,31,127,257……】

林晓的首要工作,自然就是先将梅森数前面的几项给列出来。

由于有着指数项,所以随便列出几项后,数字就已经相当大了,不过对于林晓来说,数字大点,并不影响他对这个数字的判断。

现在随便给他写个一万以内的数字,他都能够在两秒之内判断出这个数字是不是质数,至于一万以上十万以内,他也能够在较短时间内判断出来。

这就是数感。

在历史上,很多天才都有这样的事例,就比如欧拉,他在双目失明后,直接靠心算算出了2^31-1这个梅森数为梅森素数,是当时已知的最大素数;再比如拉马努金,这位更是重量级,他的数感也是出名的厉害。

而有时候,这样的数感,对于解决问题也有着极大的帮助。

估计让林晓去参加那什么最强大脑,稍微展现一下,都能让在场的人为之惊叹。

写了几步后,林晓便发现其中存在了一些问题。

“因为我没有素数精确表达式,所以针对‘p’,关系式无法直接递推到无穷……难道我也要假设黎曼猜想成立吗?”

他抓了抓脑袋,有些无语。

黎曼猜想虽然是复变函数中的问题,看起来和素数分布没有任何关系,只不过黎曼zeta函数解析延拓后在复平面上的函数和包括π(x)的某个函数等价,π(x)也即素数计数函数。

所以假设黎曼猜想成立后,就能够直接找到素数分布,那他就可以直接用了。

不过,所有假设黎曼猜想成立的推论,或者是假设黎曼猜想不成立的推论,它们的提出者显然都是心慌慌的,尽管绝大多数数学家都认为黎曼猜想是成立的,毕竟在计算机验证的数字已经达到了十万亿个零点了。

而对于现在的林晓来说,他没必要搞这种事情,而且,到时候他可是要在数学家大会上做报告的,数学家大会会接受一篇假设黎曼猜想成立的报告吗?

他可不这么认为。

这样一来,他还不如就把自己整理出来的东西带上去讲就行了,虽然没有创新的点,但是考虑到他的年龄,相信到时候也不会有人说什么。

“嗯……这样可不行,我需要重新找到一个关系式,和梅森素数之间形成联系,不然的话我就得放弃了。”

而这就意味着他得将自己的这个新方法再次进行扩展。

他不由回想了一下脑海中关于素数的一些知识。

忽然,他想到了狄利克雷定理。

【若r,N互质,则lim(x→∞)π(x;N,r)/π(x)=1/φ(N)】

“通过算术级数的素数定理,似乎可以找到两者之间的关系。”

林晓心中默默思考,强大的数感,让他想到了(4x+3)。

“似乎,梅森素数都是形如4x+3这样的数?”

比如3,就等于4*0+3,而7,就等于4*1+3,再比如一个大一点的数字,比如欧拉心算出来的2^31-1,其等于2147483647,同样可以转换为(4x+3)的形式。

这是林晓直接看出来的。

他眼前一亮,开始了证明。

有了这个关系,他将梅森素数套在自己的那个变换构造函数上,也就没问题了。

第七十五章 七月出征

当然,林晓能够直接看出来,说明得出这个结论也并不难。

至于如何证明这个结论,对林晓来说也同样没什么难度,只不过想了想,他直接写下:

【观察4n+3和Mp,我们易得Mp都是形如4n+3这种形式的数。】

对于论文中有些不重要的步骤,大佬们一般都是直接用‘显而易见’、‘易得’等话语就直接略过去了,而对于林晓来说,虽然他自认不是大佬,不过用上一用还是没问题的。

“嗯,这里算是搞定了,现在可以将4x+3代入之前的关系式中了。”

林晓继续接下来的步骤。

只不过,虽然有了4x+3,但是接下来的步骤中依然困难重重,想要真正完成,依然还有些困难。

而时间也就这样慢慢过去,以林晓当前3%的大脑开发度,面对这样的难题依然得犯难,毕竟相对来说,讨论梅森素数分布的难度,是要比他之前研究的斐波那契数列更加困难。

……

【对于正整数a,b,我们定义一个关于F2的梅森素数(多项式)为一个形式为1+x^a(x+1)^b的不可约多项式。在这种情况下:最大公约数gcd(a,b)=1并且(a或b是奇数)……

对于S∈F2[x],表示为:—S由S用x+1代替x得到的多项式:S(x)=S(x+1)……】

“这样就进入到了多项式的领域了。”

林晓的变换构造函数中,就需要进入多项式当中,这样才能实现他对非线性多项式的统计。

但是,梅森数终究和斐波那契数列不同,我们可以将斐波那契数列列出无限个,但是梅森数,却始终受到我们当前所找到的最大质数的数量限制。

尽管大家都知道质数无穷,但是分解一个大数的质因子是很麻烦的,这也是为什么和素数有关的东西被广泛运用于密码学当中。

就在这时,林晓的门被敲响了,敲门的人是孙宇。

听到里面没有反应,孙宇无奈,林神这大概是又学入魔了。

不过,林晓之前告诉过他,如果敲门没有回应的话,他直接进去就行了,于是孙宇便直接打开了门,走了进去。

见到林晓果然端坐在桌子前,旁边叠满了一堆的草稿纸,孙宇悄悄走了上去,瞅了一眼,顿时想起了这东西会让自己道心不稳,当场差点没有瞎眼。

他迅速移开了眼睛,拍了拍林晓说道:“林神,去恰饭了,待会儿咱们还要去罗马尼亚大使馆弄签证呢,别忘了。”

林晓总算回过了神,听到孙宇的话后,便应道:“我知道了。”

低头看了看自己当前的进度,摇摇头,还是不太理想啊。

他现在开始从切圆多项式作为出发点,进行着自己的搭桥工作,但看起来还是有问题,现在也只能等之后再继续看看了,反正是7月15日之前提交报告。

不过,解决数学问题,也都是像这样,要慢慢的、一步步地来,出现问题是不可避免的,就算是试错也是一个过程。

所以也不需要灰心,更何况,林晓研究的可是素数领域中的世界性难题,他研究出来,别人还能够说他不行?

这就开玩笑了。

而旁边的孙宇看到林晓摇头,便不由问道:“林神,莫非你还遇到什么难题了?”

林晓点点头。

“我靠,居然还有能把你给难住的问题?”

孙宇一副大吃一惊的样子,林晓可是连世界难题都解决了的,还能遇到这么难的题?

他说道:“让我康康!”

就算是天书,他今天也要看一看。

“看呗。”

林晓将自己用了的草稿纸摆在他面前,然后收拾自己的东西,护照、身份证什么的,毕竟待会儿要去罗马尼亚驻华大使馆弄签证呢。

罗马尼亚签证不像米国那样需要很久才能下来,短期签证两天内就能办下来,时间紧迫的话一天都行。

而他们是去参加IMO比赛的,基本上去了后就能办下来,毕竟特事特办嘛。

至于那边看着林晓草稿纸的孙宇,脸上则只有懵逼,好像看了什么,又好像什么都没看。

“林神,你这写的什么啊?”

林晓瞥了一眼,说道:“梅森素数啊,你不知道?”

孙宇:“……好像知道,是不是有什么猜想是不是?”

“梅森素数是否有无穷多个,还有梅森素数的分布规律,关于分布规律还有一个周氏猜测,另外还有一个新梅森素数猜想。”

孙宇:“……那你要解决哪个问题?”

“预测分布规律吧,如果预测出来了,那么就等价于解决了梅森素数是否有无穷多个了……所以也算是属于一个问题。”

孙宇:“……抱歉打扰了。”

原来,能够难住林神的问题,只能是世界级别的难题了,他刚才是在想屁吃呢。

林晓:“那就走吧。”

“好嘞。”

而后他们便离开了宿舍。

……

接下来的几天里,关于林晓拿到高考状元的热度依然没有降下来,不过对于他本人来说,倒是确实感受不到这样的热度了。

毕竟,上次华青报才采访过他一次,现在总不能又来采访一次吧?

至于普通的媒体……还是那句话,华科院有着足够的保安力量,普通的媒体想进去?

门都没有。

当然,林晓收到的各种奖励也没有少过,比如他们金城市一位房地产商就直接说送他一套房子,价值一百五十万以内任选。

由于他现在还在上京,之后还要去参加IMO,所以得等七月份回金城之后,再送给他。

除此之外,还有一些金城市的企业家也多多少少给了他一些奖学金,总金额从一万到二十万左右都有,总而言之,这些来自企业的奖励,除了那套房子之外,总共也有五十来万,再算上市里和京大的奖励,全部加起来后也真正超过了三百万。

完全属于一波肥了。

而且,原本还计划花一百万买的房子,现在也不用花钱了。

当然,这其中的喜悦,林晓也只是和家里人分享,毕竟财不露白,而他在上京这边,也就每天继续搞自己的研究,有事没事去上一下培训课。

就这样,时间进入了七月。

前往罗马尼亚,出征IMO的日子,要到了。

六位来自华国的本年度最出色的数学天才,将带着祖国的殷切期望,和自己曾经的梦想,前往那群雄汇聚之地,争一个头角峥嵘。

第七十六章 抵达罗马尼亚

“你们是从全国几万人中脱颖而出的数学天才,你们的出色,也不需要用太多言语去描述。”

“放松心态,你们一定会成为全世界最棒的那个团队。”

“祖国期待着你们出色的表现,我们在这里,预祝你们凯旋归来!”

7月6日,上京国际机场。

在国际出发的安检口前面,华国数学会秘书长龚洲向着六位少年,送上了出征前最后的祝福。

对于华国数学会来说,只要林晓他们能在IMO中拿到团队第一名,当然也算是一次不错的政绩,能够得到上面嘉奖的,是以他们每年都对这件事情比较重视。

当然,对于这次的IMO国家队,他们也算是比较放心。

这次的六位队员,大概是因为中间有一个林晓的存在,于是就形成了一种天才之间的鲶鱼效应,以至于另外五名选手这么多天以来也很努力。

孙宇、欧阳盛他们几个人虽然成天都在喊林晓‘林神’,但是自己也都在认真的学习着,每天睡七、八个小时,剩下的时间除了吃饭,便是学习。

哪怕做不到像林晓那样随随便便就能拿满分,也更不可能做到直接去研究世界级难题的程度,但是为了给祖国争光这个目标,每个人都在奋斗着。

没有人会说看到有个人牛逼到爆炸,然后自己就摆烂不干了。

所以,就以往的情况来判断,这次拿团体第一名的几率十分之大。

“谢谢老师!”