数学科学学院校友张益唐在孪生素数研究方面取得重大突破

日前,Nature官网发布标题为“无穷多素数成对存在的首次证明”(First proof that infinitely many prime numbers come in pairs)的新闻,文章报道了北大数学科学学院78级校友张益唐在孪生素数研究方面所取得的突破性进展,他证明了孪生素数猜想的一个弱化形式。

众所周知,素数是指正因数只有1和本身的正整数,素数在整数里面是非常稀疏的。如果我们将素数从小到大排一个次序,那么从概率上说,随着素数的增大,下一个素数离上一个素数应该越来越远。而孪生素数猜想是说存在无穷多对素数,他们只相差2。例如3和5,5和7,……2,003,663,613 × 2^195,000- 1 和 2,003,663,613 × 2^195,000+1等等。这两个素数挨的如此之近,就像宇宙里面地球遇见了太阳一样神奇,因此我们称它们为孪生素数,也就是双胞胎的意思。

孪生素数猜想和哥德巴赫猜想一样让无数数论学者为之着迷。他们穷尽一生想要寻找一个证明,但是最终都没有能够证明这个猜想。人们开始思考一个弱的猜想,也就是能不能找到一个正数,使得有无穷多对素数之差小于这个给定正数。比方说孪生素数猜想的正数是2。之前这方面最有名的结果是Goldston和他的两个合作者做出来的。他们找到的正数是16,但是他们的证明需要承认另外一个未被证明的猜想,因此并不能让人满意。

现在张益唐找到的正数是七千万。七千万相对于161是大了一点,但是他给的证明不需要建立在任何一个猜想之上。当然七千万离孪生素数猜想给出的2还是有一段距离,但是相比之前人们给不出来任何一个这样的正数,张益唐的结果是数论发展的一个伟大的进步。

张益唐的文章投到了美国著名学术期刊《数学年刊》(Annals of Mathematics)上。他的结果已经获得了一个评委的高度评价,并且同意接受这篇文章。著名解析数论专家Goldston也在评阅这篇文章,他认为这篇文章目前没有显而易见的问题,他甚至说:“我真不敢相信我在有生之年还能看到这个证明。”

张益唐校友1978年进入北大数学科学学院攻读本科,1982年读硕,现在美国新罕布什尔大学任教。

 

编辑:李娜

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