Πρώτη εικασία Χάρντι-Λίτλγουντ

Διάγραμμα που δείχνει τον αριθμό των δίδυμων πρώτων αριθμών μικρότερων από ένα δεδομένο n. Η πρώτη εικασία Χάρντι-Λίτλγουντ προβλέπει ότι υπάρχουν άπειρα πολλά από αυτά.

Στη θεωρία αριθμών, η πρώτη εικασία Χάρντι-Λίτλγουντ[1] δηλώνει τον ασυμπτωτικό τύπο για τον αριθμό των πρώτων k-tuples[2] που είναι μικρότερες από ένα δεδομένο μέγεθος, γενικεύοντας το θεώρημα των πρώτων αριθμών. Προτάθηκε για πρώτη φορά από τους Γ. Χ. Χάρντι και Τζον Έντενσορ Λίτλγουντ το 1923[3]

Δήλωση

Έστω θετικοί ζυγοί ακέραιοι αριθμοί έτσι ώστε οι αριθμοί της ακολουθίας δεν σχηματίζουν πλήρη κλάση υπολοίπων ως προς οποιονδήποτε πρώτο αριθμό και έστω συμβολίζει τον αριθμό των πρώτων αριθμών μικρότερων από st. είναι όλα πρώτοι. Τότε [1][4]

όπου

είναι ένα γινόμενο επί περιττών πρώτων αριθμών και δηλώνει τον αριθμό των διακριτών υπολοίπων των modulo .

Η περίπτωση και σχετίζεται με την εικασία των δίδυμων πρώτων. Συγκεκριμένα αν δηλώνει τον αριθμό των δίδυμων πρώτων αριθμών μικρότερων από n τότε

όπου

είναι η σταθερά των δίδυμων πρώτων.[4]

Αριθμός Σκιουζ

Οι αριθμοί Σκιουζ για πρώτους k-tuples είναι μια επέκταση του ορισμού του αριθμού Σκιουζ σε πρώτους k-tuples που βασίζεται στην πρώτη εικασία των Χάρντι-Λίτλγουντ. Ο αρχικός πρώτος αριθμός p που παραβιάζει την ανισότητα Χάρντι-Λίτλγουντ για το k-tuple P, δηλαδή, τέτοιος ώστε

(αν υπάρχει τέτοιος πρώτος) είναι ο αριθμός Σκιουζ (Skewes) για το P.[4]

Συνέπειες

Η εικασία έχει αποδειχθεί ότι δεν συμβιβάζεται με τη δεύτερη εικασία Χάρντι - Λίτλγουντ.[5]

Γενικεύσεις

Η εικασία των Μπέιτμαν-Χορν είναι μια σημαντική γενίκευση στη θεωρία αριθμών, που επεκτείνει την πρώτη εικασία των Χάρντι-Λίτλγουντ σε πολυώνυμα βαθμού μεγαλύτερου του 1.[1]

Πρόσφατη πρόοδος

Το 2013, ο Γιτάνγκ Ζανγκ απέδειξε την ύπαρξη απείρως πολλών ζευγών πρώτων αριθμών που χωρίζονται με διαφορά μικρότερη από 70 εκατομμύρια[6][7]. Αν και αυτό δεν αποδεικνύει την εικασία Χάρντι-Λίτλγουντ στο σύνολό της, η ανακάλυψη αποτελεί σημαντική πρόοδο στην κατανόηση της κατανομής των πρώτων αριθμών.

Η ανακάλυψη του Ζανγκ άνοιξε το δρόμο για μια σειρά περαιτέρω ερευνών, που οδήγησαν στη σταδιακή μείωση αυτής της διαφοράς σε πολύ χαμηλότερα επίπεδα χάρη στη συλλογική εργασία πολλών μαθηματικών στο πρόγραμμα Polymath[8][9]. Στο τέλος, η διαφορά μειώθηκε στο 246, μια θεαματική ανακάλυψη στον τομέα αυτό.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Δείτε επίσης

Βιβλιογραφία

Παραπομπές

  1. 1,0 1,1 1,2 Aletheia-Zomlefer, Fukshansky & Garcia 2020.
  2. «Prime k-tuple». pzktupel.de. Ανακτήθηκε στις 13 Ιανουαρίου 2025. 
  3. Hardy, G. H.; Littlewood, J. E. (1923). «Some Problems of 'Partitio Numerorum.' III. On the Expression of a Number as a Sum of Primes.». Acta Math. 44 (44): 1–70. doi:10.1007/BF02403921. .
  4. 4,0 4,1 4,2 Tóth 2019.
  5. Richards, Ian (1974). «On the Incompatibility of Two Conjectures Concerning Primes». Bull. Amer. Math. Soc. 80: 419–438. doi:10.1090/S0002-9904-1974-13434-8. 
  6. «Prime gaps of less than 70 million». aimath.org. Ανακτήθηκε στις 12 Ιανουαρίου 2025. 
  7. Klarreich, Erica (19 Μαΐου 2013). «Unheralded Mathematician Bridges the Prime Gap». Quanta Magazine (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 12 Ιανουαρίου 2025. 
  8. D.H.J. Polymath (2014). "Variants of the Selberg sieve, and bounded intervals containing many primes". Research in the Mathematical Sciences. 1 (12): 12. arXiv:1407.4897. doi:10.1186/s40687-014-0012-7. MR 3373710. S2CID 119699189.
  9. «Project Polymath: Catalyzing Interdisciplinary Education for a New Renaissance». projectpolymath.org. Ανακτήθηκε στις 12 Ιανουαρίου 2025. 

Wolf, M. (2020), «Will a physicist prove the Riemann hypothesis?», Reports on Progress in Physics 83 (4): 036001, doi:10.1088/1361-6633/ab3de7, PMID 31437818, https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6633/ab3de7 .

  • Elizalde, Emilio (1994), Zeta regularization techniques with applications, World Scientific, ISBN 978-981-02-1441-8 . Here the author explains in what sense the problem of Hilbert–Polya is related with the problem of the Gutzwiller trace formula and what would be the value of the sum taken over the imaginary parts of the zeros.
  • Pollack, Paul (2008). «An explicit approach to hypothesis H for polynomials over a finite field». Στο: De Koninck, Jean-Marie· Granville, Andrew· Luca, Florian, επιμ. Anatomy of integers. Based on the CRM workshop, Montreal, Canada, March 13–17, 2006. CRM Proceedings and Lecture Notes. 46. Providence, RI: American Mathematical Society. σελίδες 259–273. ISBN 978-0-8218-4406-9. Zbl 1187.11046. 

Πηγές