10 votos

¿Por qué la hipótesis de Riemann no implica a Goldbach?

Me interesa la teoría de los números, y todo el mundo parece decir que "todo gira en torno a la hipótesis de Riemann (HR)". Empecé a estar de acuerdo con esto, pero mi pregunta es:

  • ¿Por qué entonces RH no implica la conjetura (asintótica) de Goldbach?

Por "asintótica" me refiero a que cualquier $n\in\mathbb N$ lo suficientemente grande se puede escribir como $p+q$ con $p,q$ primos. Ya he preguntado a algunos expertos, y me han dicho que "la SR tiene que ver más bien con la distribución de los primos".

Pero mira esta tabla,

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Goldbach-1000000.png

(número de formas de escribir un número par n como la suma de dos primos, 4 ≤ n ≤ 1.000.000) ¿no es eso decir que la conjetura asintótica de Goldbach es también sobre la distribución de los primos? No lo entiendo.

Cualquier ayuda será muy bienvenida.

16voto

Eric Naslund Puntos 50150

Actualmente, no se ha demostrado que RH implique la conjetura de Goldbach, pero hay resultados parciales en esta dirección.

Aquí hay un documento que explica por qué la GRH implica la conjetura ternaria de Golbach, es decir, la afirmación de que todo entero impar mayor que cinco es la suma de tres primos. Este teorema ha sido demostrado incondicionalmente por Helfgott.

Además, aquí hay un respuesta que publiqué a esta pregunta que he añadido aquí:

Dejemos que $$G(2N)=\sum_{p+q=2N}\log p\log q$$ sea el recuento ponderado del número de representaciones de $2n$ como una suma de dos primos, y que $$J(2N)=2NC_2 \prod_{p|N,\ p>2}\left(\frac{p-1}{p-2}\right)$$ donde $C_2$ es el constante del gemelo primo . En su documento, refinamientos de la conjetura de Goldbach y la hipótesis de Riemann generalizada Granville lo demuestra:

Teorema: La hipótesis de Riemann equivale a la afirmación de que $$\sum_{2N\leq x} (G(2N)-J(2N))\ll x^{3/2-o(1)}.$$

Nótese que esto no es equivalente a la conjetura de Goldbach ya que uno de estos términos podría ser de tamaño $N$ . He aquí una prueba de este teorema:

Prueba : En primer lugar, tenemos que $$\sum_{2N\leq x} J(2N)=\frac{x^2}{2}+O(x\log x).$$ A continuación, ya que $$\sum_{n\leq x} G(2N) =\sum_{p+q\leq x}\log p\log q = \sum_{p\leq x}\theta(x-p)$$ donde $\theta(x)=\sum_{p\leq x}\log p$ y como la hipótesis de Riemann es equivalente a la afirmación de que $\theta(x)=x+O(x^{1/2+o(1)})$ vemos que $$\sum_{p+q\leq x}\log p\log q=\frac{x^2}{2}+O\left(x^{3/2-o(1)}\right)$$ si y sólo si se cumple la hipótesis de Riemann. Combinando estos dos hechos se demuestra el teorema.

Por último, es importante señalar que no hay barras de valor absoluto en el enunciado del teorema de Granville. Esto significa que aunque la hipótesis de Riemann sea cierta, este teorema no implica que $$G(2N)=J(2N)+O(N^{1/2+o(1)})$$ para cualquier $N$ - puede ser que el término de error sea siempre de tamaño $N$ y hay una cancelación mágica en la suma anterior.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X