從全能學霸到首席科學家 第40章

作者:首席设计师

他心中這麼想了想,便開始動起了手。

將那麼多本科書全部都喫透了,他現在大腦中所儲備的數學知識那是相當多的。

關於梅森素數的知識,他也看了不少,比如有一個新梅森猜想,這個猜想是關於三個給定條件中,只要有兩個成立,那麼另外一個也成立。

除此之外,還有一個叫做周氏猜測的猜想,這是華國數學家周海忠於1992年提出的,他於《梅森素數的分佈規律》一文中針對梅森素數的分佈規律做出了一次相對精準的預測,其內容是:當2^2^(n+1)>p>2^2^n時,Mp有2^(n+1)-1個是素數。

周氏猜測雖然並沒有幫助人們直接找到梅森素數,但是卻縮小了人們尋找梅森素數的範圍,以至於在國際上也受到了相當大的好評,包括菲爾茲獎和沃爾夫獎雙料得主,完成了素數定理初等證明的阿特勒·塞爾伯格教授,也認爲周氏猜測具有創新性,開創了富於啓發性的新方法,此外,其創新性還表現在揭示新的規律上。

不過,證明周氏猜測的困難還是相當大的,至今沒有證明或反證,所以也仍然屬於一道世界性的數學難題。

對於林曉來說,這些猜想什麼的,暫時對他沒有什麼用,但是對他的研究來說也有這樣一定的指導意義。

“要是這麼說的話,根據我的方法,倒是有可能對周氏猜測做出證明?”

心中思考着這個問題,林曉拿出了筆,找來草稿紙開始計算了起來。

對於數學家們來說,用最原始的紙筆來解決數學問題,顯然是最方便的,而隨着自己的筆頭下出現一道道公式,也能夠給他們帶來一種心理的滿足感。

畢竟,這樣一來他們就可以在心中說一句:“瞧,我正在進行這個世界上最聰明的工作呢。”

……

【3,7,31,127,257……】

林曉的首要工作,自然就是先將梅森數前面的幾項給列出來。

由於有着指數項,所以隨便列出幾項後,數字就已經相當大了,不過對於林曉來說,數字大點,並不影響他對這個數字的判斷。

現在隨便給他寫個一萬以內的數字,他都能夠在兩秒之內判斷出這個數字是不是質數,至於一萬以上十萬以內,他也能夠在較短時間內判斷出來。

這就是數感。

在歷史上,很多天才都有這樣的事例,就比如歐拉,他在雙目失明後,直接靠心算算出了2^31-1這個梅森數爲梅森素數,是當時已知的最大素數;再比如拉馬努金,這位更是重量級,他的數感也是出名的厲害。

而有時候,這樣的數感,對於解決問題也有着極大的幫助。

估計讓林曉去參加那什麼最強大腦,稍微展現一下,都能讓在場的人爲之驚歎。

寫了幾步後,林曉便發現其中存在了一些問題。

“因爲我沒有素數精確表達式,所以針對‘p’,關係式無法直接遞推到無窮……難道我也要假設黎曼猜想成立嗎?”

他抓了抓腦袋,有些無語。

黎曼猜想雖然是複變函數中的問題,看起來和素數分佈沒有任何關係,只不過黎曼zeta函數解析延拓後在複平面上的函數和包括π(x)的某個函數等價,π(x)也即素數計數函數。

所以假設黎曼猜想成立後,就能夠直接找到素數分佈,那他就可以直接用了。

不過,所有假設黎曼猜想成立的推論,或者是假設黎曼猜想不成立的推論,它們的提出者顯然都是心慌慌的,儘管絕大多數數學家都認爲黎曼猜想是成立的,畢竟在計算機驗證的數字已經達到了十萬億個零點了。

而對於現在的林曉來說,他沒必要搞這種事情,而且,到時候他可是要在數學家大會上做報告的,數學家大會會接受一篇假設黎曼猜想成立的報告嗎?

他可不這麼認爲。

這樣一來,他還不如就把自己整理出來的東西帶上去講就行了,雖然沒有創新的點,但是考慮到他的年齡,相信到時候也不會有人說什麼。

“嗯……這樣可不行,我需要重新找到一個關係式,和梅森素數之間形成聯繫,不然的話我就得放棄了。”

而這就意味着他得將自己的這個新方法再次進行擴展。

他不由回想了一下腦海中關於素數的一些知識。

忽然,他想到了狄利克雷定理。

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

“通過算術級數的素數定理,似乎可以找到兩者之間的關係。”

林曉心中默默思考,強大的數感,讓他想到了(4x+3)。

“似乎,梅森素數都是形如4x+3這樣的數?”

比如3,就等於4*0+3,而7,就等於4*1+3,再比如一個大一點的數字,比如歐拉心算出來的2^31-1,其等於2147483647,同樣可以轉換爲(4x+3)的形式。

這是林曉直接看出來的。

他眼前一亮,開始了證明。

有了這個關係,他將梅森素數套在自己的那個變換構造函數上,也就沒問題了。

第七十五章 七月出徵

當然,林曉能夠直接看出來,說明得出這個結論也並不難。

至於如何證明這個結論,對林曉來說也同樣沒什麼難度,只不過想了想,他直接寫下:

【觀察4n+3和Mp,我們易得Mp都是形如4n+3這種形式的數。】

對於論文中有些不重要的步驟,大佬們一般都是直接用‘顯而易見’、‘易得’等話語就直接略過去了,而對於林曉來說,雖然他自認不是大佬,不過用上一用還是沒問題的。

“嗯,這裏算是搞定了,現在可以將4x+3代入之前的關係式中了。”

林曉繼續接下來的步驟。

只不過,雖然有了4x+3,但是接下來的步驟中依然困難重重,想要真正完成,依然還有些困難。

而時間也就這樣慢慢過去,以林曉當前3%的大腦開發度,面對這樣的難題依然得犯難,畢竟相對來說,討論梅森素數分佈的難度,是要比他之前研究的斐波那契數列更加困難。

……

【對於正整數a,b,我們定義一個關於F2的梅森素數(多項式)爲一個形式爲1+x^a(x+1)^b的不可約多項式。在這種情況下:最大公約數gcd(a,b)=1並且(a或b是奇數)……

對於S∈F2[x],表示爲:—S由S用x+1代替x得到的多項式:S(x)=S(x+1)……】

“這樣就進入到了多項式的領域了。”

林曉的變換構造函數中,就需要進入多項式當中,這樣才能實現他對非線性多項式的統計。

但是,梅森數終究和斐波那契數列不同,我們可以將斐波那契數列列出無限個,但是梅森數,卻始終受到我們當前所找到的最大質數的數量限制。

儘管大家都知道質數無窮,但是分解一個大數的質因子是很麻煩的,這也是爲什麼和素數有關的東西被廣泛哂渺睹艽a學當中。

就在這時,林曉的門被敲響了,敲門的人是孫宇。

聽到裏面沒有反應,孫宇無奈,林神這大概是又學入魔了。

不過,林曉之前告訴過他,如果敲門沒有回應的話,他直接進去就行了,於是孫宇便直接打開了門,走了進去。

見到林曉果然端坐在桌子前,旁邊疊滿了一堆的草稿紙,孫宇悄悄走了上去,瞅了一眼,頓時想起了這東西會讓自己道心不穩,當場差點沒有瞎眼。

他迅速移開了眼睛,拍了拍林曉說道:“林神,去恰飯了,待會兒咱們還要去羅馬尼亞大使館弄簽證呢,別忘了。”

林曉總算回過了神,聽到孫宇的話後,便應道:“我知道了。”

低頭看了看自己當前的進度,搖搖頭,還是不太理想啊。

他現在開始從切圓多項式作爲出發點,進行着自己的搭橋工作,但看起來還是有問題,現在也只能等之後再繼續看看了,反正是7月15日之前提交報告。

不過,解決數學問題,也都是像這樣,要慢慢的、一步步地來,出現問題是不可避免的,就算是試錯也是一個過程。

所以也不需要灰心,更何況,林曉研究的可是素數領域中的世界性難題,他研究出來,別人還能夠說他不行?

這就開玩笑了。

而旁邊的孫宇看到林曉搖頭,便不由問道:“林神,莫非你還遇到什麼難題了?”

林曉點點頭。

“我靠,居然還有能把你給難住的問題?”

孫宇一副大喫一驚的樣子,林曉可是連世界難題都解決了的,還能遇到這麼難的題?

他說道:“讓我康康!”

就算是天書,他今天也要看一看。

“看唄。”

林曉將自己用了的草稿紙擺在他面前,然後收拾自己的東西,護照、身份證什麼的,畢竟待會兒要去羅馬尼亞駐華大使館弄簽證呢。

羅馬尼亞簽證不像米國那樣需要很久才能下來,短期簽證兩天內就能辦下來,時間緊迫的話一天都行。

而他們是去參加IMO比賽的,基本上去了後就能辦下來,畢竟特事特辦嘛。

至於那邊看着林曉草稿紙的孫宇,臉上則只有懵逼,好像看了什麼,又好像什麼都沒看。

“林神,你這寫的什麼啊?”

林曉瞥了一眼,說道:“梅森素數啊,你不知道?”

孫宇:“……好像知道,是不是有什麼猜想是不是?”

“梅森素數是否有無窮多個,還有梅森素數的分佈規律,關於分佈規律還有一個周氏猜測,另外還有一個新梅森素數猜想。”

孫宇:“……那你要解決哪個問題?”

“預測分佈規律吧,如果預測出來了,那麼就等價於解決了梅森素數是否有無窮多個了……所以也算是屬於一個問題。”

孫宇:“……抱歉打擾了。”

原來,能夠難住林神的問題,只能是世界級別的難題了,他剛纔是在想屁喫呢。

林曉:“那就走吧。”

“好嘞。”

而後他們便離開了宿舍。

……

接下來的幾天裏,關於林曉拿到高考狀元的熱度依然沒有降下來,不過對於他本人來說,倒是確實感受不到這樣的熱度了。

畢竟,上次華青報才採訪過他一次,現在總不能又來採訪一次吧?

至於普通的媒體……還是那句話,華科院有着足夠的保安力量,普通的媒體想進去?

門都沒有。

當然,林曉收到的各種獎勵也沒有少過,比如他們金城市一位房地產商就直接說送他一套房子,價值一百五十萬以內任選。

由於他現在還在上京,之後還要去參加IMO,所以得等七月份回金城之後,再送給他。

除此之外,還有一些金城市的企業家也多多少少給了他一些獎學金,總金額從一萬到二十萬左右都有,總而言之,這些來自企業的獎勵,除了那套房子之外,總共也有五十來萬,再算上市裏和京大的獎勵,全部加起來後也真正超過了三百萬。

完全屬於一波肥了。

而且,原本還計劃花一百萬買的房子,現在也不用花錢了。

當然,這其中的喜悅,林曉也只是和家裏人分享,畢竟財不露白,而他在上京這邊,也就每天繼續搞自己的研究,有事沒事去上一下培訓課。

就這樣,時間進入了七月。

前往羅馬尼亞,出征IMO的日子,要到了。

六位來自華國的本年度最出色的數學天才,將帶着祖國的殷切期望,和自己曾經的夢想,前往那羣雄匯聚之地,爭一個頭角崢嶸。

第七十六章 抵達羅馬尼亞

“你們是從全國幾萬人中脫穎而出的數學天才,你們的出色,也不需要用太多言語去描述。”

“放鬆心態,你們一定會成爲全世界最棒的那個團隊。”

“祖國期待着你們出色的表現,我們在這裏,預祝你們凱旋歸來!”

7月6日,上京國際機場。

在國際出發的安檢口前面,華國數學會祕書長龔洲向着六位少年,送上了出征前最後的祝福。

對於華國數學會來說,只要林曉他們能在IMO中拿到團隊第一名,當然也算是一次不錯的政績,能夠得到上面嘉獎的,是以他們每年都對這件事情比較重視。

當然,對於這次的IMO國家隊,他們也算是比較放心。

這次的六位隊員,大概是因爲中間有一個林曉的存在,於是就形成了一種天才之間的鯰魚效應,以至於另外五名選手這麼多天以來也很努力。

孫宇、歐陽盛他們幾個人雖然成天都在喊林曉‘林神’,但是自己也都在認真的學習着,每天睡七、八個小時,剩下的時間除了喫飯,便是學習。

哪怕做不到像林曉那樣隨隨便便就能拿滿分,也更不可能做到直接去研究世界級難題的程度,但是爲了給祖國爭光這個目標,每個人都在奮鬥着。

沒有人會說看到有個人牛逼到爆炸,然後自己就擺爛不幹了。

所以,就以往的情況來判斷,這次拿團體第一名的幾率十分之大。

“謝謝老師!”