[发明专利]哥德巴赫猜想演示尺

说明书

技术领域  本发明涉及演示哥德巴赫猜想结论的尺子。

背景技术  众所周知，哥德巴赫猜想是一道数学命题，它也是世界数学领域的一道难题，要想完全证明哥德巴赫猜想不是一般人所能够企及的目标。抽象的科学理论为科学知识的普及增加了难度，尤其是对于处在青少年时期的中小学生，虽然他们求知欲望强烈、对未知世界充满好奇和幻想，然而让他们接触过于抽象的科学理论有时也会挫伤他们将来探求真理的积极性，甚至对此失去兴趣。2007年4月25日公告的公告号为CN2893822的中国实用新型专利公开了一种哥德巴赫猜想演示尺，该尺能直观、方便地演示哥德巴赫猜想的结论，便于在青少年中开展科普教育，能激发青少年学习现代科学知识的兴趣，但由于其尺身为硬体材料制作的直尺，又需主尺与副尺配合使用，特别是在主尺与副尺之间靠移动槽实现相对位移时，尺身长度就受到极大限制，因此，哥德巴赫猜想关于“每一个大于4的偶数可以表达为两个奇素数之和”这一结论所能演示的最大偶数极为有限。

发明内容  本发明的目的就是要提供一种改进的哥德巴赫猜想演示尺，它能有效地克服现有哥德巴赫猜想演示尺所能演示最大偶数极为有限的弊端。

本发明的目的是这样实现的：哥德巴赫猜想演示尺，具有尺身，沿尺身长度方向等密度设置刻度线，刻度线的起点为0点，沿刻度线由小到大顺序设置自然数标志，所述尺身为可卷曲、折叠的软尺体，所述自然数标志按奇素数和非奇素数分列在刻度线的上侧或下侧，所述尺身采用透明材料。

本发明的目的也可以通过以下方案实现：哥德巴赫猜想演示尺，具有尺身，沿尺身长度方向等密度设置刻度线，刻度线的起点为0点，沿刻度线由小到大顺序设置自然数标志，所述尺身为可卷曲、折叠的软尺体，所述自然数标志按奇素数和非奇素数分列在刻度线的上侧或下侧，所述非奇素数行排列的标志中与奇素数相对应的位置设置观察窗口。

作为本发明的进一步方案是：所述尺身背面与正面对应设置刻度线、起点0点与自然数标志。

本发明由于将其中的尺身制作成透明软体结构且省去了副尺，因而本发明可根据需要将尺身方便地制作到待演示的最大偶数的长度，从而使该发明作为一种科普教具更能直观、全面地反映哥德巴赫猜想关于“每一个大于4的偶数可以表达为两个奇素数之和”的内涵；当本发明在非奇素数行中与奇素数的对应位置设置观察窗口时，本发明亦能同样直观地表达哥德巴赫猜想；本发明在尺身背面与正面相应设置刻度线、0点与自然数标志时，对哥德巴赫猜想的表达更为直观。

附图说明  图1是本发明第一种实施方式的结构原理图，图2是本发明第二种实施方式的结构原理图。下面结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式    图1示出了本发明哥德巴赫猜想演示尺第一种实施方式的结构原理，尺身I采用可卷曲可折叠的由透明材料制作的软尺体，沿尺身I长度方向等密度设置刻度线II，刻度线II的起点为0点，沿刻度线II由小到大顺序设置自然数标志，所述自然数标志按奇素数和非奇素数分列在刻度线II的上侧或下侧。本发明的使用演示过程为：折叠尺身I，设n为某一自然数，将要演示的大于4的某一偶数2n与0点重合，再观察重叠后的尺身I的非奇素数行，奇素数空缺位置重叠时，与奇素数空缺重叠位置向对应的尺身I的另一侧显示的两个奇素数即是该偶数2n要表达为其和的两个奇素数。不仅如此，如果尺身I在n位置折叠使偶数2n与0点重合，n又恰为某一奇素数，则两个相同的奇素数n亦是该偶数2n要表达为其和的两个奇素数。这样整个尺身I上每两个奇素数之和等于2n的奇素数都直观地与其它数据区别开来。例如：偶数26就可以直观地表达为3和23，7和19，13和13共三对奇素数之和。

当要观察某一自然数n附近的等于偶数2n的奇素数对时，只要将尺身I在n的位置对折，0点与2n自然重合，n附近的奇素数对之和等于2n的奇素数即可呈显出来。特别是当n为某一足够大的自然数时，由于尺身I太长，此时只要在n附近寻求要找的数据即可，而不必再将尺身I的其余部分重叠直至0点与2n重合，这样同样能演示出n附近的两奇素数之和等于2n的奇素数对。

当演示某一足够大的偶数2n时，本发明中的尺身I已经很长，为了演示的直观，可将尺身I螺旋缠绕到一圆柱体上，当尺身I的刻度线II的刻线密度为1厘米、圆柱直径为80厘米、圆柱高度为100厘米、形成螺旋线的螺距为1厘米时，演示出来供人们观察研究的最大偶数值可达50264。刻线密度仍采用1厘米，当圆柱直径为200厘米，圆柱高度为250厘米时，演示出来供人们观察研究的最大偶数值可达314158。