blog.iakovlev.org
  20.12.2023

Аддитивная теория простых чисел


В учебнике "Теория чисел" (автор Бухштаб) есть глава, которая называется - Проблемы аддитивной теории простых чисел
Она начинается с проблемы Гольдбаха, которую тот озвучил в письме к Эйлеру в 1742 году.
Существуют два варианта гипотезы Гольдбаха - бинарный и тернарный.
Тернарный вариант утверждает, что любое нечётное число можно представить в виде суммы трёх простых чисел. В 2013 году доказана перуанским математиком Харальдом Гельфготтом. Из этого следует, что любое чётное число — сумма не более чем 4 простых чисел.
Бинарный вариант утверждает, что любое чётное число можно представить в виде суммы двух простых чисел. Является открытой математической проблемой — по состоянию на 2023 год утверждение не доказано. В совокупности с гипотезой Римана включена в список проблем Гильберта под номером 8.

Различные математики внесли свой вклад в решение этой гипотезы. Виноградов в 1937 году показал, что почти все чётные числа представимы в виде суммы двух простых чисел.
В 1930 году Шнирельман доказал, что любое целое число представимо в виде суммы не более чем 800000 простых чисел. Этот результат многократно улучшался, так, в 1995 году Оливье Рамаре доказал, что любое чётное число — сумма не более чем 6 простых чисел. На апрель 2012 года бинарная гипотеза Гольдбаха была проверена для всех чётных чисел, не превышающих 4 ⋅ 10^18.

В этой статье выкладывается программа, которая решает следующую задачу:
Берется ряд простых чисел в каком-то диапазоне
Составляются все возможные комбинации из сумм подряд идущих простых чисел из этой последовательности
Задача - найти простое число, которое можно представить в виде таких сумм максимально возможным количеством вариантов.
Результаты:
Если взять все простые числа до одного миллиона, то среди этих простых чисел найдется одно простое число
442019
которое раскладываетя 6-ю способами:
 442019 = 419 + ... + 2621 (301)
 442019 = 7529 + ... + 8017 (57)
 442019 = 13229 + ... + 13567 (33)
 442019 = 17569 + ... + 17807 (25)
 442019 = 49069 + ... + 49157 (9)
 442019 = 147331 + ... + 147347 (3)
 
Первый способ для числа 442019 - ряд начинается с простого числа 419 и заканчивается простым числом 2621, всего в этом ряду 301 подряд идущих простых чисел, без пропусков.
В последнем шестом способе всего 3 подряд идущих числа

Если взять все простые числа до 10 миллионов, то среди этих простых чисел найдется одно простое число
3634531
которое раскладываетя 7-ю способами:
 3634531 = 313 + ... + 7877 (931)
 3634531 = 977 + ... + 7937 (839)
 3634531 = 31567 + ... + 32713 (113)
 3634531 = 70997 + ... + 71483 (51)
 3634531 = 73897 + ... + 74419 (49)
 3634531 = 172969 + ... + 173191 (21)
 3634531 = 519161 + ... + 519257 (7)
 


Если взять все простые числа до 100 миллионов, то среди этих простых чисел найдется одно простое число
48205429
которое раскладываетя 8-ю способами:
 48205429 = 46507 + ... + 56611 (935)
 48205429 = 124291 + ... + 128749 (381)
 48205429 = 176303 + ... + 179461 (271)
 48205429 = 331537 + ... + 333397 (145)
 48205429 = 433577 + ... + 434939 (111)
 48205429 = 541061 + ... + 542149 (89)
 48205429 = 2536943 + ... + 2537323 (19)
 48205429 = 16068461 + ... + 16068499 (3)
 


Для того, чтобы проверить все простые числа в диапазоне до миллиарда, требуется уже более 100 гигабайт оперативной памяти.
Очевидно, что среди них наверняка найдется одно простое число, которое раскладывается 9-ю способами
Отсюда вытекает лемма: Существует бесконечно большое простое число, которое можно разложить на суммы подряд идущих простых таким количеством способов, которое равно числу разрядов этого числа.

Код

 Автор   Комментарий к данному блогу
Комментарий

Ваше имя:
Комментарий:
Оба поля являются обязательными