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¿Por qué el "salto" entre dos primos (casi) siempre primos o 1 hasta 1000?

Al mirar los números primos entre 1 y 1000, noté que el número de no-primos entre los números primos casi siempre son también primos o 1. En otras palabras, si tomamos la brecha de los primos, $$ g_n=p_{n+1}-p_n, $$ para los números primos mayores de 2, y restarle 1, casi siempre obtenemos un número primo o 1. En los casos (entre 1 y 1000) donde $g_n-1$ no es igual a un número primo o 1 es en cambio igual a 9. Abajo hay una figura que hice para explicar mejor:

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¿Cuál es la razón por la que la "longitud de salto" (es decir, los números en rojo o azul arriba) entre los primos son 1, 9 o también primos cuando se mira del 1 al 1000?

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Debido a que el espacio entre primos consecutivos es siempre un número par, excepto para $3-2=1$

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¿Es una coincidencia que 15 nunca aparezca como "longitud de salto"?

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Lo hace, $p_{282}=1831, p_{283}=1847$ y luego otra vez casi inmediatamente, $p_{295}=1933,p_{296}=1949$ .

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huda Puntos 309

Este fenómeno fue estudiado por Odlyzko, Rubinstein y Wolf (con quienes he escrito un artículo sobre los primos).

Definición : Un número entero $d$ se llama campeón de salto para un determinado $x$ si d es el espacio más común entre primos consecutivos hasta $x$ .

Postularon que la brecha más común entre los primos o los campeones de salto son el producto de números primos, es decir, el primer campeón de salto es $2$ . El después de algún tiempo, $2*3 = 6$ se convierte en el próximo campeón de salto. Alrededor de $1.74*10^{35}$ el número $2*3*5 = 30$ se convierte en el próximo campeón de salto. Alrededor de $10^{425}$ el número $2*3*5*7 = 210$ se convierte en el próximo campeón de salto y así sucesivamente.

Esto significa que según sus definiciones, si restamos $1$ de la brecha entre primos entonces los resultados más comunes serían $1$ inicialmente. Esto sería superado por $5$ que a su vez sería superado por $29$ y esto sería superado por $209$ a medida que se avanza en la línea numérica.

Así que es una coincidencia que $5, 29$ son primos pero $209 = 11*19$ no lo es. Esto significa que si usted buscó lo suficientemente grande como para alcanzar el rango de $209$ , en realidad tendrías el conclusión contraria basado en la evidencia experimental de que la brecha entre prime minus $1$ suele ser un no primo.

Pregunta equivalente : Con los argumentos anteriores, su pregunta es equivalente a

¿Con qué frecuencia es el número primitivo $2.3.5.7\cdots p - 1$ ¿un primo?

Referencia:

  1. Odlyzko, A.; Rubinstein, M.; y Wolf, M. "Saltando campeones". Experiment. Math. 8, 107-118, 1999.

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Buena respuesta. ¿Sabe si se ha demostrado algún resultado de este tipo (clasificación de los campeones de salto) o si todo son conjeturas hasta ahora?

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Como ocurre con la mayoría de los problemas con los primos, tenemos muchas más conjeturas sobre los campeones de salto que teoremas. Sin embargo, puedes encontrar algunos teoremas sobre ellos de Goldston en este artículo. arxiv.org/pdf/1102.4879.pdf

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