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 = Σ λ_ 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Σ λ_收敛,因为Σ 1

( log )发散?

不,Σ 1

( log )是发散的,积分∫ dx

(x log x)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 (log x)^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。