He leído sobre los primos (normales), los primos de Gauss y los primos de Eisenstein, que utilizan diferentes formas de definir un número entero como primo. Por ejemplo, $2$ factores en $1-i$ y $1+i$ para los primos guassianos. Aunque pienso que esto podría ser sólo la superficie, y me preguntaba: ¿Existen generalizaciones de los primos de formas especiales, o son los primos gaussianos y de Eisenstein las únicas formas interesantes de definir dichos primos?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?En la línea de los ejemplos que has citado, las generalizaciones de los primos en $\mathbb Z$ son elementos primos en anillos de enteros de campos numéricos algebraicos .
Toda la zona de teoría algebraica de los números se ocupa de cómo los primos en $\mathbb Z$ factores en anillos de enteros (y más).
Los enteros de Gauss y los enteros de Eisenstein son útiles para responder a preguntas sobre qué números están representados por ciertas formas cuadráticas ( $x^2+y^2$ en el caso de los enteros gaussianos y $x^2-xy+y^2$ en el caso de los enteros de Eisenstein).
El caso general es mucho más difícil. Véase el libro Primas de la forma $x^2+ny^2$ de David Cox, que es excelente pero no es para principiantes.
Tal vez no sea lo que tenías en mente, pero creo que la generalización del teorema de los números primos y la correspondiente generalización de los primos en números con más de un factor (a veces llamados k-primos) se califica como una generalización interesante.
La PNT generalizada, en la que $\pi_k(n)$ es el número de k-primas que no superan a n, es:
$$\pi_k(n)\sim \frac{n}{\ln n} \frac{(\ln \ln n)^{k-1}}{(k-1)!}.$$