第139章 迷宫(2/2)
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他陷入了沉思。
窗外传来远处的汽车声,很轻,像是从另一个世界飘来的。
等等。
肖宿突然想到一种可能性。
也许根本不需要d?(φ,φ(n))=2这个条件。
也许孪生素数的本质特征在于,φ和φ(n)在X中形成某种特殊的“双子结构”,一种在辛几何意义下的配对。
他想起自已在顾—辛框架中定义的“孪生结构”,那原本是用来描述辛流形上两个互为对偶的子流形的。
如果把这个概念移植过来...
孪生结构的定义是设(M,ω)是一个辛流形,L1和L2是两个拉格朗日子流形。
如果存在一个辛同胚φ:M→M,使得φ(L1)=L2,且φ^2=id,则称(L1,L2)构成一个孪生结构。
现在,把X看作一个辛流形。把每个素数对应的“点”看作一个零维拉格朗日子流形。
那么,孪生素数对(,+2)对应于一对拉格朗日子流形,它们之间由一个特定的辛同胚相联系。
这个辛同胚是什么?
肖宿放下笔沉思了会儿。
在数轴上,从到+2是一个平移。
在X中,这个平移应该对应于一个变换T,它在每个进分量上的作用是T(x)=x+2。
T是一个辛同胚吗?在顾—辛框架的辛结构中,平移确实是辛同胚,因为辛形式是平移不变的。
所以T是辛同胚。
那么T^2就是平移4,不是恒等映射。
所以不满足φ^2=id的条件。
也许不是要求φ^2=id,而是要求φ和某个对合变换的复合是id?
肖宿继续思考。
设S是某个对合变换,比如S(x)=—x。那么如果T°S是id,则T=S。
这不可能。
如果S°T°S=T^{—1}?
这有点像辛几何中的某种对偶关系。
也许这就是关键。
肖宿开始重新表述问题。
在顾—辛框架中,任何一个辛流形都有三个基本不变量:旋转守恒量、层次结构指数、可计算性度量。
对于X这个特殊的辛流形,它的旋转守恒量应该与素数分布有关。
如果我能够证明,在X中,由孪生素数条件所定义的子集具有非零的旋转守恒量,那么这个守恒量的存在就会强制要求孪生素数有无穷多对,就像角动量守恒强制要求旋转体不能停止一样。
这个想法让肖宿眼前一亮。
他继续在纸上推导起来。
第一步就是构造X上的辛形式。
这需要用到顾—辛框架中的标准方法,通过对每个进分量赋予一个权重,然后取某种直和。
具体来说,设ω_是第个分量上的标准辛形式,在进数域上,辛形式可以定义为ω_(x,y)=|xy'x'y|_,但需要适当正规化。
然后定义总辛形式为Ω=Σλ_ω_,其中λ_是权重系数。
权重系数需要满足某些条件,比如使得Ω是良定义的,即级数收敛,并且使得平移变换保持Ω。
肖宿尝试设λ_=1
(log)。
这样Σλ_收敛,因为Σ1
(log)发散?
不,Σ1
(log)是发散的,积分∫dx
(xlogx)发散。
所以需要衰减得更快。
λ_=1
((log)^2)?
这个级数收敛,因为∫dx
(x(logx)^2)收敛。
好,就用这个。
第二步是定义孪生结构。
设L_是X中对应于素数的点,即第个分量为,其他分量为0的嵌入像。
那么对于孪生素数对(,+2),我们有一对点(L_,L_{+2})。
现在考虑变换T:x→x+2。
这是一个辛同胚,因为Ω是平移不变的。
考虑对合变换S:x→—x。
S也是辛同胚,如果Ω是偶函数的话,这还需要验证,但暂时假设成立。
那么S°T是一个变换,它把x映到—x—2。
这个变换的平方是?
(S°T)^2=S°T°S°T=S°(T°S°T)。T°S°T把x映到T°S(T(x))=T°S(x+2)=T(—x—2)=—x。
所以T°S°T=—id。
因此(S°T)^2=S°(—id)=—S。
这不是恒等映射。
有点乱。
肖宿意识到,可能还需要更系统的分析。