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foolishair/Goldbach

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Goldbach 独立 Lean 子项目

Build Lean 4.29.0 mathlib v4.29.0 License: MIT

这是从 PrimeNumberTheoremAnd 项目脱离出来的独立 Lake 项目, 只依赖 mathlib4,不依赖 PNT 任何模块。

Hardy-Littlewood 渐近数值实验

数值实验验证 Goldbach 计数函数 r(n) 与 HL 公式 𝔖(n)·n/log²n 的比值 (数据见配套 ../numerical/hl_asymptotic_plot.py):

HL ratio plot

  • 实测均值 ≈ 0.644(N=10⁴)
  • 理论极限 = 1(n → ∞)
  • 散点带宽随 N 增大收敛 ⇒ 与 HL 渐近形态一致
  • 偏离 1 是 log n 二阶修正主导(N=10⁴ 时 log≈9,二阶/首阶 ≈ 24%)

结构

goldbach/
├── lakefile.toml          ← 项目定义(require mathlib v4.29.0)
├── lean-toolchain         ← 锁定 Lean 4.29.0
├── lake-manifest.json     ← 依赖 manifest(从 PNT 拷贝)
├── .lake/packages         ← symlink → PNT 的 packages(复用 145MB mathlib + 8232 .olean cache)
├── Goldbach.lean          ← root module (import Goldbach.Statements)
└── Goldbach/
    └── Statements.lean    ← 主源文件(21 真定理 / 0 sorry)

独立 build

export PATH="/c/Users/fzq/.elan/bin:$PATH"
cd c:/Project/MathResearch/experiments/lean/goldbach
lake build                # → Build completed successfully (2201 jobs)

关键技巧:复用 PNT 的 mathlib cache

不重新下 mathlib,直接软链到 PNT 已有的 packages:

mkdir -p .lake
cd .lake
ln -s /c/Project/MathResearch/experiments/lean/PrimeNumberTheoremAnd/.lake/packages packages

省 145MB mathlib clone + 8232 mathlib .olean 重下(cache get)。 所有 .olean 都从 PNT cache 命中,goldbach 自己只编译 Goldbach.lean / Statements.lean 两个文件(47 秒)。

已证 21 真定理(0 sorry / 0 警告)

完整清单见 ../README.md。核心包括:

  • north star: StrongGoldbach / WeakGoldbach / HardyLittlewoodAsymptotic
  • 计数: goldbachCount n(r(n) 形式化)
  • 真定理: strong_implies_weakhl_implies_strong_largegoldbachCount_pos_iffgoldbach_decomp_parity

与上游 PNT 的关系

  • 不依赖 PNT 任何模块(mathlib only)
  • 可以独立 PR / 独立发布
  • 如果 PNT 更新 mathlib 版本,本项目跟着改 lakefile 的 rev 即可

About

Goldbach conjecture formalization in Lean 4 / mathlib4 (north-star statements + 21 lemmas, 0 sorry)

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