哥德巴赫猜想

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/06/03 02:59:59
1849年,波林那克提出孪生素生猜想(the conjecture of twin primes),即猜测存在无穷多对孪生素数。   

    孪生素数即相差2的一对素数。例如3和5 ,5和7,11和13,…,10016957和10016959等等都是孪生素数。

     孪生素数是有限个还是有无穷多个?这是一个至今都未解决的数学难题.一直吸引着众多的数学家孜孜以求地钻研.早在20世纪初,德国数学家兰道就推测孪生素数有无穷多.许多迹象也越来越支持这个猜想.最先想到的方法是使用欧拉在证明素数有无穷多个所采取的方法.设所有的素数的到数和为:

             S=1/2+1/3+1/5+1/7+1/11+...

    如果素数是有限个,那么这个倒数和自然是有限数.但是欧拉证明了这个和是发散的,即是无穷大.由此说明素数有无穷多个.1919年,挪威数学家布隆仿照欧拉的方法,求所有孪生素数的倒数和:

             B=(1/3+1/5)+(1/5+1/7)+(1/11+1/13)+...

    如果也能证明这个和比任何数都大,就证明了孪生素数有无穷多个了.这个想法很好,可是事实却违背了布隆的意愿.他证明了这个倒数和是一个有限数,现在这个常数就被称为布隆常数:B=1.90216054...布隆还发现,对于任何一个给定的整数m,都可以找到m个相邻素数,其中没有一个孪生素数.
    

   1966年,中国数学家陈景润在这方面得到最好的结果:存在无穷多个素数p,使p+2是不超过两个素数之积。

    若用p(x)表示小于 x的孪生素数对的个数.下表是1011以下的孪生素数分布情况:

x p(x) 1000 35 10000 205 100000 1224 1000000 8169 10000000 58980 100000000 440312 1000000000 3424506 10000000000 27412679 100000000000 224376048

    p(x)与x之间的关系是什么样的呢?1922年,英国数学家哈代和利托伍德提出一个孪生素数分布的猜想:

p(x)≈2cx/(lnx)2

    其中常数c=(1-1/22)(1-1/42)(1-1/62)(1-1/102)...
即,对于每一个素数p,计算(1-1/(p-1)2),再相乘.经过计算得知 c≈0.66016称为孪生素数常数.这个猜想如上所述有可能是正确的,但是至今也未获证明.

    下表是目前所发现的最大的前二十个孪生素数:

 

rank

prime

digits who when comment 1 361700055.239020±1 11755 Henri Lifchitz 1999 Twin 2 835335.239014±1 11751 Ballinger & Gallot 1998 Twin 3 242206083.238880±1 11713 Jarai & Indlekofer 1995 Twin 4 40883037.223456±1 7069 Lifchitz & Gallot 1998 Twin 5 843753.222222±1 6696 Rivera & Gallot 1997 Twin 6 7485.220023±1 6032 Buddenhagen & Gallot 1998 Twin 7 8182815.217838±1 5377 Smith & Gallot 1998 Twin 8 570918348.105120±1 5129 Harvey Dubner 1995 Twin [Ribenboim95, p263] 9 22687485.216557±1 4992 Hanson & Gallot 1999 twin 10 697053813.216352±1 4932 Jarai & Indlekofer 1995 Twin [IJ96] 11 37442007.215440±1 4656 Hanson & Gallot 1999 Twin 12 6797727.215328±1 4622 Tony Forbes 1995 Twin [Forbes97] 13 1692923232.104020±1 4030 Harvey Dubner 1993 Twin [Peterson93] 14 3981.213153±1 3964 Walker & Gallot 1999 Twin 15 245630385.212937±1 3903 Brennen & Gallot 1998 Twin 16 915.211455±1 3452 Ballinger & Gallot 1998 Twin 17 4655478828.103429±1 3439 Harvey Dubner 1993 Twin [IJ96] 18 1706595.211235±1 3389 Brown, Noll, Parady, Smith_G, Smith_J & Zarantonello 1989 Twin [PSZ90] 19 10941.210601±1 3196 Hanson & Gallot 1998 Twin 20 12110457.210006±1 3020 Lifchitz & Gallot 1998 Twin

    回文素数是非常有意思的素数,最小的是131,还有151,181,191,313,353,373,383,757,787,797等等.下表列出了最近发现的最大的十个回文素数:

742950290870000078092059247, 742950290871010178092059247,
742950290872020278092059247, 742950290873030378092059247,
742950290874040478092059247, 742950290875050578092059247,
742950290876060678092059247, 742950290877070778092059247,
742950290878080878092059247, 742950290879090978092059247.

 

     “孪生素数猜想”与著名的“哥德巴赫猜想”是姐妹问题,它也是现代素数理论中的中心问题之一,谁能解决它(不论是证明或否定),必将成为名扬千古的历史人物。