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孪生素数分布的大规模计算实验:分段筛实现与经验统计分析
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孪生素数分布的大规模计算实验:分段筛实现与经验统计分析
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修改于 2026-03-11 00:25:43
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概述
孪生素数猜想断言存在无穷多对形如 (p,p+2)(p,p+2) 的素数,但该猜想至今仍未解决。Hardy–Littlewood 的第一猜想给出了孪生素数计数函数的经典启发式渐近公式,而张益唐、Maynard 与 Polymath8 的工作则证明了存在无穷多对素数,其间隔有统一上界,但这一上界尚未降至 2 [1–3]。
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目录
摘要
1 引言
1.1 研究背景
1.2 问题动机
1.3 本文贡献
2 相关背景与符号定义
2.1 基本符号
2.2 wheel 候选集
2.3 odd-odd 类
3 算法设计与实现
3.1 总体流程
3.2 基础素数表
3.3 分段筛
3.4 ΩΩ 奇偶性的计算
3.5 wheel 候选判定
3.6 孪生素数对统计
3.7 检查点与窗口设计
3.8 复杂度分析
4 实验设置
4.1 软硬件环境
4.2 参数设置
5.1 全局统计量
5.2 与 Hardy–Littlewood 启发式的有限范围比较
5.3 局部窗口中的 rlocalrlocal
5.4 拟合结果
5.5 相邻素数间隔
6 讨论
6.1 关于 r(x)r(x) 的解释边界
6.2 关于 Hardy–Littlewood 对照的解释
6.3 关于程序局限
7 结论
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