孪生素数猜想

孪生素数猜想()是数论中的一個未解決问题。这个猜想正式由大卫·希尔伯特在1900年国际数学家大会的报告上第8个问题中提出,可以这样描述:

其中,素数对(p,p+2)称为孪生素数。

在1849年,阿尔方·德·波利尼亚克提出了一般的猜想:对所有自然数k,存在无穷多个素数对(p,p+2k)。k=1的情况就是孪生素数猜想。

哈代-李特尔伍德猜测
1921年,英国数学家戈弗雷·哈罗德·哈代和約翰·恩瑟·李特爾伍德提出了以下的猜想:设 \pi_2(N) 为前N个自然数里孪生素数的个数。那么
:\pi_2(N) \approx \int_{2}^{N}\frac{\mathrm{d}t}{(\ln t)^2} \approx 2 C_{twin} \ \frac{N}{\ln^2 N}
其中的常数C_{twin}是所谓的孪生素数常数:
:\begin{align} C_{twin} &= \left( 1 - \frac{1}{2^2} \right) \left( 1 - \frac{1}{4^2} \right) \left( 1 - \frac{1}{6^2} \right) \left( 1 - \frac{1}{10^2} \right) \cdots \ = \prod_{p > 2} \left( 1 - \frac{1}{(p-1)^2} \right) \\
&= 0.6601618158468695739278121 \ldots
\end{align}

其中的p表示素数。

最新进展
2013年5月14日,《自然》杂志报道,数学家张益唐证明-{zh-hans:存在无穷多个素数对相差都小于7000万;zh-hant:「不管任何的、多大的相鄰質數,一定找的到差距小於7000萬的相鄰質數」;zh-tw:「給定任何正整數M,一定找得到相鄰質數P、Q皆大於M,使得P跟Q的差距小於七千萬」;}-,可以用數式表示為
:\liminf_{n\to\infty}(p_{n+1}-p_n)
此處「p_n」是第n個質數,「p_{n+1} - p_n」是質數間隙。

他的工作是對Goldston–Graham–Pintz–Yıldırım的結果的重要改進。張益唐的论文已被《数学年刊》(Annals of Mathematics)於2013年5月21日接受。陶哲軒隨後開始了一個,由網上志願者合作降低張益唐論文中的上限。截至2014年4月,即張益唐提交證明之後一年,上限已降至246。

參考資料
;腳注

;引用

参见
*素数

外部链接

*[http://mersenneforum.org/showpost.php?p=96237&postcount=51 "Official press release"] of 58711-digit twin prime record.
*
*[http://arnflo.se/~site_files/Other/twinprimes The 20 000 first twin primes]

Twin prime conjecture
Conjecture des nombres premiers jumeaux

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