Goldbachova domnienka: Rozdiel medzi revíziami

Smazaný obsah Přidaný obsah
Bez shrnutí editace
typografia
Riadok 1:
[[Súbor:Goldbach_partitions_of_the_even_integers_from_4_to_50_rev4b.svg|náhľad|Párne čísla od 4 do 28 zobrazené ako súčet dvoch prvočísiel: Párnym číslam zodpovedajú vodorovné čiary - riadky. Pre každé prvočíslo máme dve šikmé čiary, jednu modrú a jednu červenú a ich priesečník je označený malým krúžkom. Obrázok je nakreslený tak, že dve šikmé čiary sa stretnú presne v takom riadku, aký je súčet zodpovedajúcich prvočísiel: napríklad 20=7+13=3+17, čo zodpovedá dvom krúžkom v riadku pre číslo 20. Vo všeobecnosti krúžky v jednom riadku zobrazujú všetky možnosti, ako sa nejaké párne číslo dá zapísať ako súčet dvoch prvočísiel. Goldbachova domnienka tvrdí, že (ak by sme s kreslením takéhoto obrázku pokračovali do nekonečna) v každom riadku bude aspoň jeden krúžok.]]
'''Goldbachova domnienka''' je jedným z najstarších a najznámejších [[Zoznam nevyriešených problémov v matematike|nevyriešených problémov]] [[Teória čísel|teórie čísel]] a celej [[Matematika|matematiky]]. Domnienka tvrdí, že:
: Každé [[Párne číslo|párne celé číslo]] väčšie ako 2 sa dá vyjadriť ako súčet dvoch [[Prvočíslo|pprvočísel]]<nowiki/>rvočísel.
 
Táto hypotéza bola overená pre všetky párne čísla menšie ako 4&#x20;×&#x20;10<sup>18</sup>.<ref>[http://www.ieeta.pt/~tos/goldbach.html "Goldbach conjecture verification"]</ref> Napriek značnému úsiliu však ešte nikto nedokázal tvrdenie pre všetky párne čísla.
 
== Goldbachove číslo ==
Goldbachove číslo je prirodzené číslo, ktoré sa dá vyjadriť ako súčet dvoch ''nepárnych'' prvočísiel.<ref><cite class="citation web">[//en.wikipedia.org/wiki/Eric_W._Weisstein Weisstein, Eric W.] [http://mathworld.wolfram.com/GoldbachNumber.html "Goldbach Number"]. ''[//en.wikipedia.org/wiki/MathWorld MathWorld]''.</cite><span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=unknown&rft.jtitle=MathWorld&rft.atitle=Goldbach+Number&rft.au=Weisstein%2C+Eric+W.&rft_id=http%3A%2F%2Fmathworld.wolfram.com%2FGoldbachNumber.html&rfr_id=info%3Asid%2Fen.wikipedia.org%3AGoldbach%27s+conjecture">&nbsp;</span>{{MathWorld|title=Goldbach Number|urlname=GoldbachNumber}}</ref> Keďže 4 je jediné párne číslo väčšie ako 2, ktoré potrebuje 2, ak ju chceme zapísať ako súčet dvoch prvočísiel, Goldbachovu domnienku môžeme formulovať aj nasledovne: Každé párne číslo väčšie ako 4 je Goldbachove číslo.
 
Vyjadrenie daného párneho čísla ako súčet dvoch prvočísiel sa nazýva Goldbachov rozklad tohto čísla. Nižšie sú uvedené príklady Goldbachových rozkladov pre niektoré párne čísla:
Řádek 19 ⟶ 20:
 
== Pôvod ==
[[Súbor:Letter_Goldbach-Euler.jpg|náhľad|List od Goldbacha Eulerovi dňa 7.&nbsp;&#x6A;úna júna 1742 (Latinčinalatinčina a Nemečinanemčina).<ref>''Correspondance mathématique et physique de quelques célèbres géomètres du XVIIIème siècle'' (Band 1), St.-Pétersbourg 1843, [https://books.google.com/books?id=OGMSAAAAIAAJ&pg=PA125 pp. 125–129]</ref>]]
7. júna 1742, nemecký [[matematik]] Christian Goldbach napísal list [[Leonhard Euler|Leonhardovi EulerEulerovi]]<nowiki/>ovi (list č. XLIII),<ref>http://www.math.dartmouth.edu/~euler/correspondence/letters/OO0765.pdf</ref> , v ktorom navrhol takúto domnienku:
: Každé celé číslo, ktoré sa dá zapísať ako súčet dvoch prvočísel, sa potom dá rozpísať ako súčet ľubovoľne veľa prvočísiel, až kým sa všetky výrazy nerozložia na jednotky.
Na okraj listu potom ešte dopísal túto domnienku:
Řádek 27 ⟶ 28:
Moderná verzia Goldbachovej domnienky na okraji znie:
: '''Každé celé číslo väčšie než 5 sa dá zapísať ako súčet troch prvočísiel'''.
Euler odpovedal v liste z 30. júna 1742, a pripomenul Goldbachovi ich staršiu diskusiu ({{Langvjz|dedeu|"„''…so Ew vormals mit mir communicirt haben…"''“}}), v ktorej Goldbach poznamenal, že jeho prvá domnienka (nie tá na okraji) vyplýva z nasledujúceho tvrdenia
poznamenal, že jeho prvá domnienka (nie tá na okraji) vyplýva z nasledujúceho tvrdenia
: '''Každé párne celé číslo väčšie ako 2 možno zapísať ako súčet dvoch prvočísiel'''.
čo je tým pádom tiež Goldbachova domnienka.
V liste z 30. júna 1742, Euler napísal:<blockquote class="" style="">{{Langvjz|dedeu|"„''Dass … ein jeder numerus par eine summa duorum primorum sey, halte ich für ein ganz gewisses theorema, ungeachtet ich dasselbe nicht demonstriren kann."''“}} ("To ... že každé párne číslo je súčet dvoch prvočísel považujem za úplne zaručene pravdivé, hoci to neviem dokázať.")<ref name="theorema">{{cite web|last=Ingham|first=AE|title=Popular Lectures|year=|url=http://www.claymath.org/Popular_Lectures/U_Texas/Riemann_1.pdf|format=PDF|accessdate=2009-09-23}}</ref><ref name="PrimeGlossary">{{cite web|last=Caldwell|first=Chris|title=Goldbach's conjecture|year=2008|url=http://primes.utm.edu/glossary/page.php?sort=goldbachconjecture|accessdate=2008-08-13}}</ref></blockquote> Práve táto tretia verzia má tvar, v ktorom sa domnienka formuluje dnes. Je tiež známa ako "silná"„silná“, "párna"„párna“, alebo "binárna"„binárna“ Goldbachova domnienka, keď ju chceme odlíšiť od slabšieho tvrdenia, dnes známeho ako '''slabá„slabá“ Goldbachova do<span>mnienka</span>'''domnienka, "nepárna"„nepárna“, alebo "ternárna"„ternárna“ Goldbachova domnienka. Táto slabá domnienka tvrdí, že ''všetky nepárne čísla väčšie ako 7 sa dajú vyjadriť ako súčet troch nepárnych prvočísiel'', a zdá sa, že bola dokázaná v roku 2013.<ref name="Helfgott 2013">{{cite arXiv|eprint=1305.2897|title=Major arcs for Goldbach's theorem|last=Helfgott|first=H.A.|class=math.NT|year=2013}}</ref><ref name="Helfgott 2012">{{cite arXiv|eprint=1205.5252|title=Minor arcs for Goldbach's problem|last=Helfgott|first=H.A.|class=math.NT|year=2012}}</ref> Slabá domnienka vyplýva zo silnej, pretože ak ''n'' – 3 je súčet dvoch nepárnych prvočísiel, potom pridaním trojky dokážeme  ''n''{{math|''n''}}  vyjadriť ako súčet troch nepárnych prvočísiel. Nie je známe, či platí aj opačná implikácia, teda či zo slabej domnienky vyplýva silná.
 
== Overovanie pre malé n ==
Riadok 37:
 
== Rigorózne výsledky ==
Pomocou [[Ivan Matvejevič Vinogradov|Vinogradovej]] metódy, Chudakov,<ref>{{Cite journal|last=Chudakov|first=Nikolai G.|year=1937|title=О проблеме Гольдбаха|trans-title=On the Goldbach problem|journal=[[Doklady Akademii Nauk SSSR]]|volume=17|pages=335–338|postscript=.}}</ref> Van der Corput,<ref>{{cite journal|last=Van der Corput|first=J. G.|title=Sur l'hypothèse de Goldbach|language=fr|journal=Proc. Akad. Wet. Amsterdam|volume=41|issue=|year=1938|pages=76–80|doi=|url=http://www.dwc.knaw.nl/DL/publications/PU00016746.pdf}}</ref> a Estermann<ref>{{cite journal|last=Estermann|first=T.|title=On Goldbach's problem: proof that almost all even positive integers are sums of two primes|journal=Proc. London Math. Soc.|series=2|volume=44|year=1938|issue=|pages=307–314|doi=10.1112/plms/s2-44.4.307}}</ref> ukázali, že takmer všetky párne čísla sa dajú zapísať ako súčet dvoch prvočísiel (v tom zmysle, že podiel čísel, ktoré sa dajú zapísať sa pre ''n'' idúce do nekonečna blíži k 1). V roku 1930, [[Lev Genrichovič Šnireľman|Lev Schnirelmann]] ukázal,<ref>Schnirelmann, L.G. (1930). "[http://mi.mathnet.ru/eng/umn/y1939/i6/p9 On the additive properties of numbers]", first published in "Proceedings of the Don Polytechnic Institute in Novocherkassk" (in Russian), vol '''XIV''' (1930), pp. 3-27, and reprinted in "Uspekhi Matematicheskikh Nauk" (in Russian), 1939, no. 6, 9–25.</ref><ref>Schnirelmann, L.G. (1933). First published as "[https://link.springer.com/article/10.1007/BF01448914 Über additive Eigenschaften von Zahlen]" in "[//en.wikipedia.org/wiki/Mathematische_Annalen Mathematische Annalen]" (in German), vol '''107''' (1933), 649-690, and reprinted as "[http://mi.mathnet.ru/eng/umn/y1940/i7/p7 On the additive properties of numbers]" in "Uspekhi Matematicheskikh Nauk" (in Russian), 1940, no. 7, 7–46.</ref> že všetky [[Prirodzené číslo|prirodzené čísla]] väčšie než 1 sa dajú zapísať ako súčet najviac C prvočísiel, kde C je efektívne vypočítateľná konštanta (pozri [[Schnirelmannova hustota|Schnirelmannova hustotou]]). Schnirelmannova konštanta je najmenšie číslo C s touto vlastnosťou. Schnirelmann sám dokázal, že C < 800,000. Tento výsledok postupne zlepšilo mnoho autorov, až Olivier Ramaré, ktorý v roku 1995 ukázal, že každé párne číslo ''n'' &#x20;≥&#x20;4 je v skutočnosti súčet najviac šesť prvočísiel. Najlepší známy výsledok v súčasnosti vyplýva z dôkazu slabej Goldbachovej domnienky Haralda Helfgotta<ref>{{cite arXiv|last=Helfgott|first=H. A.|eprint=1312.7748|class=math.NT|title=The ternary Goldbach conjecture is true|date=2013}}</ref> , z ktorej priamo vyplýva, že každé párne číslo ''n'' &#x20;≥&#x20;4 je súčet najviac štyroch prvočísiel.<ref>{{Cite journal|title=Checking the Goldbach Conjecture up to 4 10<sup>11</sup>|last=Sinisalo|first=Matti K.|periodical=Mathematics of Computation|volume=61|issue=204|date=Oct 1993|pages=931–934|doi=10.2307/2153264|url=http://www.ams.org/journals/mcom/1993-61-204/S0025-5718-1993-1185250-6/S0025-5718-1993-1185250-6.pdf}}</ref><ref>{{cite book|last=Rassias|first=M. Th.|title=Goldbach's Problem: Selected Topics|publisher=Springer|year=2017}}</ref>
 
Chen Jingrun ukázal v roku 1973 pomocou metódy preosievania, že každé dostatočne veľké párne číslo sa dá zapísať ako súčet dvoch prvočísiel alebo ako súčet prvočísla a poloprvočísla (čísla, ktoré je súčinom dvoch prvočísiel).<ref>{{cite journal|first=J. R.|last=Chen|title=On the representation of a larger even integer as the sum of a prime and the product of at most two primes|journal=Sci. Sinica|volume=16|issue=|year=1973|pages=157–176}}</ref>
Riadok 53:
* Goldbachovu domnienku pre praktické čísla (čísla podobné prvočíslam), formuloval v roku 1984 Margenstern<ref>{{cite journal|first=M.|last=Margenstern|title=Results and conjectures about practical numbers|journal=Comptes Rendus de l'Académie des Sciences|volume=299|year=1984|pages=895–898}}</ref> a v roku 1996 dokázal Melfi:<ref>{{cite journal|first=G.|last=Melfi|title=On two conjectures about practical numbers|journal=Journal of Number Theory|volume=56|year=1996|pages=205–210|doi=10.1006/jnth.1996.0012}}</ref> každé párne číslo je súčtom dvoch praktických čísel.
 
== OdkazyReferencie ==
{{Reflist|30emReferencie}}
 
[[Kategória:Analytická teória čisel]]
[[Kategória:Hilbertove problémy]]