素數探秘之一
研究素數是最古老的數學課題之一,數千年以來無數數學工作者為素數的探究做出了不懈努力。1966年陳景潤先生研究哥德巴赫猜想,證明了'1+2',即“任何一個大偶數都可表示成一個素數與另一個素因子不超過2個的數之和”。1978年《人民文學》第1期發表徐遲的報告文學《哥德巴赫猜想》,迎來了科學的春天,素數隨之成為了熱門話題。
差數為
2013年5月,張益唐先生在孿生素數猜想研究方麵取得了突破性進展,素數再次引起人們關注。
孿生素數猜想意思就是存在無窮多個孿生素數。用數學語言表達:存在無窮多個素數 p, 使得 p+2 也是素數。
我國這兩位傑出數學家陳景潤和張益唐的個人經曆和鑽研精神都具有傳奇色彩,他們的故事為人欽佩。也映射出對古老的素數內涵的探秘,同樣具有傳奇魅力,長盛不衰。
我們命名的是孿生素數的子集------四君子素數:
如果在連續 10 個自然數中存在四個素數,我們稱他們是四君子素數。
實際上,連續 10 個自然數中存在五個素數的隻有2,3,5,7,11 。如果按照定義,其間存在5組四君子素數:2,3,5,7;2,3,5,11;2,3,7,11;2,5,7,11與 3,5,7,11。
如同2,5是素數特例那樣,這些是屬於特殊的四君子素數。我們隻需研究大於10的四君子素數。
我國傳統文化將梅、蘭、竹、菊稱作“四君子”,象征一年四季青春永駐,馬長冰以此來命名這一類素數。
可以證明,大於 10 的每一組四君子素數的四個素數,從小到大排列,個位數總是 1,3,7,9。
大於 10 的連續 10 個自然數中,如果有兩對孿生素數,就是一組四君子素數,所以大於 10 的四君子素數是孿生素數的子集。

列表中有兩組9位四君子素數:
102563891,102563893,102563897,102563899。
其中102563897是擁有最多數字又沒有重複數字的最小者,而986305127是四君子素數當中沒有重複數字最大的數。
四君子素數也有一些有趣的存在。列表中兩組10和11位的四君子素數:
4342255661,4342255663,4342255667,4342255669與
74422046681,74422046683,74422046687,74422046689.
它們連接構成了 3 個素數:
43422556674342255661243422556634342255669(41位),
744220466817442204668327442204668774422046689(45位),
744220466817442204668327
這是49位的以中央數“5”為“對稱軸”的對稱素數。
根據張益唐先生論證明孿生素數猜想,作為孿生素數子集的四君子素數是不是存在無窮多組呢?
我們先看看十二位以內的素數、孿生素數與四君子素數的分布情況。

隨sui著zhe位wei數shu增zeng加jia,素su數shu的de子zi集ji孿luan生sheng素su數shu與yu四si君jun子zi素su數shu也ye隨sui之zhi增zeng加jia,但dan是shi所suo占zhan比bi例li沒mei有you相xiang應ying增zeng加jia反fan而er是shi減jian少shao,可ke見jian也ye如ru素su數shu那na樣yang,四si君jun子zi素su數shu的de分fen布bu越yue來lai越yue稀xi疏shu。這zhe從cong如ru下xia的de示shi意yi圖tu可ke以yi明ming顯xian地di看kan出chu:

這裏隻是12位的樣品測試,難以判斷曲線會不會觸底,因此需要進行論證,才能夠確定是不是存在無窮多的四君子素數。
這就引起新的猜想:存在無窮多個四君子素數,可以稱作四君子素數猜想。
資料重要來源:
①《奇珍素數薈萃》,上海科技教育出版社,2012年5月
②《德人素數表》,廈門大學出版社,2013年5月5月
