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2006 · 数论

素数中的任意长等差数列

素数沿数轴越来越稀疏,却包含任意有限长度的等间距模式;格林与陶哲轩证明了这一点。

2006菲尔兹奖
素数中的任意长等差数列: 素数沿数轴越来越稀疏,却包含任意有限长度的等间距模式;格林与陶哲轩证明了这一点。
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阅读图解文字
  1. 确定模式

    要求k个素数的相邻两项具有相同差值。

  2. 控制稀疏环境

    用伪随机控制函数包容素数,并建立相对组合定理。

  3. 转移结构

    对每个固定的有限长度k推出一个等差数列。

结果确立素数惊人的结构性质,并引入影响深远的转移方法,说明受到充分控制的稀疏集合,也能继承此前只在稠密环境中理解的模式。

公差可以随项数改变,这些素数也不必相邻。定理没有给出一个无限长的素数等差数列,也没有证明孪生素数猜想。

01 · 核心想法

用日常语言理解

等差数列具有固定公差,例如5、11、17、23,每一项都是素数。格林与陶哲轩证明:对任意指定的有限项数,都存在这样的素数等差数列。塞迈雷迪定理已经保证正密度集合含有长等差数列,但素数的密度为零。他们把素数放在适当的伪随机控制函数之下,发展稠密集合论证的相对版本,把组合结构转移到稀疏的算术环境。该定理只是陶哲轩更广泛成就的一个例子,他连接了调和分析、组合数学、偏微分方程与数论。

为什么重要

结果确立素数惊人的结构性质,并引入影响深远的转移方法,说明受到充分控制的稀疏集合,也能继承此前只在稠密环境中理解的模式。

02 · 人物

是谁让想法成为现实?

插画肖像:陶哲轩

陶哲轩

陶哲轩出生于阿德莱德,1996年获普林斯顿大学博士学位。获得2006年菲尔兹奖时,他任加州大学洛杉矶分校教授,研究跨越调和分析、偏微分方程、组合数学与数论。他与本·格林证明素数中存在任意有限长度的等差数列。他的其他合作研究推进了非线性色散方程、挂谷类问题和矩阵不等式。他善于把灵活的估计方法与相邻领域的结构思想结合起来。奖项表彰的是广泛成果,本页的素数等差数列故事只是其中一个易于理解的例子。

阅读人物介绍 ↗

03 · 延伸阅读

来自原始资料

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  1. IMU 官方表彰:Terence Tao ↗www.mathunion.org
  2. 海德堡获奖者论坛:Terence Tao ↗www.heidelberg-laureate-forum.org
  3. IMU: Tao work and biography ↗www.mathunion.org
  4. UCLA: Terence Tao curriculum vitae ↗www.math.ucla.edu