数学中国

 找回密码
 注册
搜索
热搜: 活动 交友 discuz
查看: 1121|回复: 0

“偶素数幂环的特性规律”的被退,还是对于群论认识的分歧。

[复制链接]
发表于 2015-1-19 05:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
“偶素数幂环的特性规律”,我是在2012年4月18日递送给“火花”的,4月23日按照“火花”的退改意见作了修改,算作是我的第25篇文章。2012年8月7日,收到了“火花”的退稿意见,然而,在“火花”的用户投稿列表里,却找不到这个退稿。“火花”对于“偶素数幂环的特性规律”的退稿意见是:
“经专家审阅,认为: 文中“偶素数幂环”这个提法不好(而且完全没有必要,因为该文没有用到环论的思想和方法)。偶素数幂环是整数环的一个商环(整数环模2w),其中每个元素不再是一个整数,而是模2w的一个剩余类(或曰陪集),但作者仍然只是把它作为整数来进行处理。再者,文中还讨论其欧拉子群,如果把子群的元素也都理解为剩余类的话,那就不符合欧拉函数的定义。这一评论也适用于作者在其他文章中所提的“合数环”(例如“通过剩余方阵认识商群”,“一个真正的素数公式”,“因子数集合与因子函数”,“合数环里的子群的问题”等)。本文没有什么新鲜的内容。您的来稿不符合本栏目的要求,因此予以退稿。”
显然,这个退稿意见应该说是从反面比较透彻地说明了,我与审稿专家之间对于群论认识的严重分歧。其实,我在2005年运用了我的商群的概念,证明了自然数里的费马素数只有五个的问题,此文我曾请南京大学的佟教授看过。此时我已经意识到,原本的群论对于子群、循环群、陪集、不变子群、商群乃至划分的认识,全都存在着极其严重的问题,难怪晚年的拉格朗日会说,这个矿脉已经枯竭,应该予以废弃了。
审稿专家所说的整数环根本就不成立,这是他们拍拍脑袋凭空所想出来的东西,其实至今大家对于无限的认识仍然极其浅薄。我早就说过商环的概念也是不存在的,在自然数里只有商群,绝对没有商环,而且商群只能存在于循环群里,也就是说,商群只能存在于素数域的欧拉子群里——素数群,以及奇素数幂环的欧拉子群里。由此可见,我与审稿专家对于群论认识的严重分歧,主要反映在我是以客观存在作为依据的,而审稿专家则是以西方拍拍脑袋的经典作为依据的。倪则均,2015年1月19日。

偶素数幂环的特性规律
倪则均
一,偶素数幂环里的因子数
素数幂环是一种极为特殊的合数环,具有许多十分奇妙的特性规律。素数幂环一般可以分为H2w偶素数幂环,和Hpw奇素数幂环二个大类。由于所有的奇素数都可以通过分解2w-1形数得到,因此H2w偶素数幂环显得格外重要。在整个自然数里,由于偶素数2只有唯一的一个,从而使得H2w偶素数幂环具有许多与众不同的特性。
如果说Hpw奇素数幂环里的情况,似乎显得有些复杂,但是我们却可以通过Hp奇素数域去认识它们。然而,尽管H2w偶素数幂环里的情况显得比较单纯,我们却无法通过H2偶素数域去认识它们,因为在H2偶素数域里,只有二个平凡因子数,实在太简单了,不能提供什么有价值的信息。
我们说H2w偶素数幂环里的情况比较单纯,构造上的单纯仅仅是其一个方面,更主要的是指其元素性质上的单纯。尤其是其Φ2w欧拉子群里的每一个元素,我们极易判别出它们的周期,从而知道这个元素的性质。下面我们仍然先从其因子数集合着手展开对于H2w偶素数幂环的研究。
H2w偶素数幂环里的因子数集合为D2w={20,21,22,…,2w},只有w+1种不同的阶,所以全体因子数的数量为d(2w)=w+1。由于全体因子数之和为σ(2w)=2w+1-1,从而使得2w偶素数幂是一种殆完全数。
如果σ(m)=2m,则称m为完全数。若是σ(m)=2m-1,则定义m为殆完全数,以后我们将证明2w偶素数幂是唯一的一种殆完全数。正是由于这种唯一性,造成了全体偶完全数,与全体梅森素数之间的一一对应关系。也正是由于这种唯一性,使我们找到了证明奇完全数不存在的方法,让我们终于可以彻底解决这个困扰了人们上千年的难题。
二,偶素数幂环的子环子群
D2w集合里的因子数2k(k≤w),与H2w偶素数幂环全体元素的积集 2kH2w,为H2w偶素数幂环里,所有含有因子数2k的元素集合,构成一个k阶子环。因此D2w集合里的w+1个因子数,与H2w偶素数幂环全体元素的积集,形成w+1个环环相套的子环链,每一个高阶子环都是其各个低阶子环的真子环,即有20H2w 21H2w … 2wH2w。
由于0阶子环20H2w里的元素数量为2w/20=2w,1阶子环21H2w里的元素数量为2w/21=2w-1,…,w阶子环2wH2w里的元素数量为2w/2w=1,所以全体子环的元素总量,正好就是全体因子数之和:20+21+22+…+2w=2w+1-1。若从0阶子环20H2w里减去1阶子环21H2w,所得到的差集即为其欧拉子群Φ2w,即有Φ2w=20H2w-21H2w。
由于1阶子环21H2w里的元素,是H2w偶素数幂环里的全体偶数,所以其欧拉子群Φ2w里的元素,是H2w偶素数幂环里的全体奇数。因子数2k与欧拉子群Φ2w的积集2kΦ2w,为H2w偶素数幂环里,仅仅含有因子数2k的元素集合,构成一个k阶子群。因此,全体子群之间的两两之交为空集。其实,2kΦ2w子群也可以从k阶子环2kH2w减去k+1阶子环2k+1H2w得到,即有2kΦ2w=2kH2w-2k+1H2w。所以,全体子群之间的并为
20Φ2w∪21Φ2w∪…∪2wΦ2w=H2w
三,欧拉子群的奇特规律
H2w素数幂环里的Φ2w欧拉子群,具有许多奇特规律,首先是其中的元素是一个连续奇数,是一个公差为2的等差数列。其元素的数量始终恒为H2w素数幂环里的全体元素之半。欧拉数的数量密度为1/2,是所有Hpw素数幂环里的最低的极限密度。其它所有Hpw素数幂环里的欧拉数的密度都是变量,只有H2w素数幂环里的欧拉数的密度是一个常量。
当w≥3时,3和5始终是Φ2w欧拉子群里的最大周期元素,它们的周期始终为2w-2。这个最大周期数2w-2,与全体欧拉数的数量2w-1之比也始终为1/2。这个比率是Hm基本合数环,及其HM扩张环里的最高极限比率。这个比率在这些合数环里是变量,只有在Φ2w欧拉子群里它才是一个常量。因此当w>2时,所有的Φ2w欧拉子群都不是循环群,只有w≤2时的二个Φ2w欧拉子群才是循环群。
上面用粗体所突出的二段内容,实际上是给出了关于Φ2w欧拉子群的二条定理,对于这二条定理,可以运用下面的一个公式予以统一证明。Φ2w欧拉子群的每一个元素a,都可以统一表示为a=2rk±1形式,其中2≤r≤w,k为可用奇数。若令j=2w-r,则有
aj=(2rk±1)j=JC0(2rk)J±JC1(2rk)J-1+…±JCJ-1(2rk)+ JCJ
≡1(mod 2w)
由此证明,如果a是一个2rk±1形数,那么它的周期必定为2w-r。显然,当w=1时,Φ2w欧拉子群变成了只有一个元素1的循环群。当w=2时,由于3的周期为2,Φ22欧拉子群里的元素也是二个,所以Φ22欧拉子群是一个循环群。
当w≥3时,3和5始终是Φ2w欧拉子群里的最大周期元素,它们的周期始终为2w-2,由于w越大可用奇数k就越多,因此最大周期元素也会随之增多。由于Φ2w欧拉子群,始终都有2w-1个元素,所以此时的Φ2w欧拉子群,全都不是循环群。这种不是循环群的Φ2w欧拉子群,还有一个重要特性是,其中周期为2的元素,始终都是三个,它们是2w-1±1和2w-1。
上面这个公式,不仅可以迅速计算出,Φ2w欧拉子群里所有奇数元素的周期,而且它也给出了这些奇数幂,与2的幂之间的相互转换关系。尤其是全体奇素数幂,与唯一一个偶素数2的幂之间的相互转换关系。由此或许可以探索出许多十分重要的数学规律,解决许多的实际问题。
我们以前在研究费马数时,对于它的性质突变曾经感到实在无法予以解释,现在发现这个问题应该可以Φ2w欧拉子群解释清楚,当然费马数的性质突变,与上述Φ2w欧拉子群的性质突变,是没有什么直接关系的。以后我们在研究Φpw欧拉子群时,大家将会看到在三元齐次不定方程xn+yn=zn里,它的解同样会出现这种突变现象。这种性质的突变现象,不仅存在于整数系统,在实数系统里也是同样存在。连续统里的周期突变,简直就是一场大爆炸。2012年4月18日。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|数学中国 ( 京ICP备05040119号 )

GMT+8, 2024-6-10 20:36 , Processed in 0.093750 second(s), 15 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表