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他换了个思路。
在辛几何中,拉格朗日子流形之间的几何关系可以用它们的相交理论来描述。
对于两个拉格朗日子流形L1和L2,它们的相交数是一个重要的不变量。
如果L1和L2是某个辛同胚的像,那么这个相交数就反映了这个辛同胚的性质。
在X中,L_和L_{+2}是两条零维子流形,即点。
它们不相交,除非=+2,这不可能。
所以相交数为0。
这没有信息。
也许需要考虑更高维的拉格朗日子流形。
肖宿想到,可以构造一个一维拉格朗日子流形,它连接所有孪生素数对。
比如,考虑所有满足x和x+2都是素数的实数x的集合,这是一些孤立点,无法连成连续曲线。
还是不行。
肖宿再次站起身,在房间里踱步。
也许问题不在于单个素数对,而在于素数对的分布模式。
就像统计物理中,我们关心的不是单个粒子的位置,而是粒子的关联函数。
他想起陶哲轩报告中提到的“关联函数”概念。
对于素数分布,可以定义两点关联函数R(k) = li (1
N) Σ χ_P(n)χ_P(n+k),其中χ_P是素数的特征函数。
哈代—李特尔伍德猜想给出了R(2)的渐近形式:R(2) ~
(log N)^2,其中C≈1.32是孪生素数常数。
这个常数C是怎么来的?
它是∏_{>2} (1 1
(—1)^2)。这个乘积收敛到1.32...。
肖宿盯着这个乘积,突然意识到什么。
这个形式,和顾—辛框架中加权度量的正规化项很像!
他的笔快速动了起来:
C = ∏_{>2} (1 1
(—1)^2) = ex[ Σ_{>2} log(1 1
(—1)^2) ]
而log(1 1
(—1)^2) ~ —1
^2 当很大时,所以这个级数收敛。
如果把加权度量中的权重ω取为log(1 1
(—1)^2),那么正规化后的距离d?就会与C有关。
肖宿开始重新定义。
设ω = —log(1 1
(—1)^2) 对于>2,对于=2需要单独处理。
这个权重是正的,因为1 1
(—1)^2 < 1,所以log为负,加负号后为正。
当很大时,ω ~ 1
^2,所以Σ ω收敛。
非常好!
这样定义加权度量时,不再需要正规化,因为级数本身就收敛。
接着再定义 (顾—辛关联度量):对于两个整数和n,定义它们的关联距离为ρ(,n) = Σ_{?(—n)} ω + δ_{2|(—n)} · ω(2),其中ω = —log(1 1
(—1)^2) 对于>2,ω(2)由单独公式定义。
对于孪生素数对(,n) = (, +2),—n=2,所以=2整除—n。
因此:ρ(, +2) = ω(2) + Σ_{>2, ?2} ω = ω(2) + Σ_{>2} ω
因为对于>2,2不被整除,所以所有>2都计入。
而Σ_{>2} ω = Σ_{>2} log(1 1
(—1)^2) = —log C
所以ρ(, +2) = ω(2) log C
只要适当定义ω(2)使得ρ(, +2) = 某个常数,比如1,就可以得到ω(2) = 1 + log C。
完美!
肖宿的思考越来越快,难以抑制的嘴角上扬。
他知道自已离成功越来越近了。