这有点像辛几何中的某种对偶关係。
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:旋转守恆量、层次结构指数、可计算性度量。
对於x这个特殊的辛流形,它的旋转守恆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恆量,那么这个守恆量的存在就会强制要求孪生素数有无穷多对,就像角动量守恆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—辛框架中的標准方法,通过对每个p进分量赋予一个权重,然后取某种直和。
具体来说,设w_p是第p个分量上的標准辛形式,在p进数域上,辛形式可以定义为w_p(x,y)=|xyxy|_p,但需要適当正规化。
然后定义总辛形式为Ω=Σλ_pw_p,其中λ_p是权重係数。
权重係数需要满足某些条件,比如使得Ω是良定义的,即级数收敛,並且使得平移变换保持Ω。
肖宿尝试设λ_p=1(plogp)。
这样Σλ_p收敛,因为Σ1(plogp)发散?
不,Σ1(plogp)是发散的,积分∫dx(xlogx)发散。
所以需要衰减得更快。
λ_p=1(p(logp)^2)?
这个级数收敛,因为∫dx(x(logx)^2)收敛。
好,就用这个。
第二步是定义孪生结构。
设l_p是x中对应於素数p的点,即第p个分量为p,其他分量为0的嵌入像。
那么对於孪生素数对(p,p+2),我们有一对点(l_p,l_{p+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。
这不是恆等映射。
有点乱。
肖宿意识到,可能还需要更系统的分析。