Добавить новость
smi24.net
World News in Dutch
Июль
2016

There's a lot we don't know about prime numbers

0

Wikimedia Commons

Prime numbers are one of the most basic topics of study in the branch of mathematics called number theory.

Primes are numbers that can only be evenly divided by themselves and 1. For example, 7 is a prime number since I'm left with a remainder or a fractional component if I divide 7 by anything other than itself or 1. 6 is not a prime because I can divide 6 by 2 and get 3.

One of the reasons primes are important in number theory is that they are, in a certain sense, the building blocks of the natural numbers. The fundamental theorem of arithmetic (the name of which indicates its basic importance) states that any number can be factored into a unique list of primes. 12 = 2 x 2 x 3, 50 = 5 x 5 x 2, 69 = 3 x 23.

Studying numbers, then, basically amounts to studying the properties of prime numbers. Mathematicians have, over the millennia, figured out quite a bit about the prime numbers. One of Euclid's most famous proofs shows that there are infinitely many primes.

The basic idea of the proof is that if there were only finitely many primes, and we had a list of all of those prime numbers, we could multiply them all together and add 1, creating a new number that isn't divisible by any of the prime numbers on our list. That number would either itself be a prime number not on our list, or would have a prime divisor not on our list. Either way, we contradict the idea that there could be a finite list of primes, and so there have to be infinitely many.

In the nineteenth century, mathematicians proved the Prime Number Theorem. Given some large natural number, the theorem gives a rough estimate for how many numbers smaller than the given number are prime. Primes get rarer among larger numbers according to a particular approximate formula.

Despite all the things we know about prime numbers, there are plenty of deceptively simple conjectures about primes that have not yet been either proven or disproven. Here are some of those conjectures.

Twin Primes

Twin primes are pairs of prime numbers that have just one number between them: 5 and 7, 11 and 13, and 29 and 31. The twin primes conjecture is that there are infinitely many pairs of twin primes among the infinitely many prime numbers.

Most mathematicians think that the conjecture should be true: while prime numbers get rarer as numbers get larger, number theorists' experience and intuition with primes suggests that twin prime pairs should still pop up from time to time. Despite this, the conjecture has not yet been proven or disproven.

Wikimedia CommonsAfter remaining a completely open question for centuries, in spring 2013, University of New Hampshire mathematician Yitang Zhang made a breakthrough in the problem, for which he was awarded a MacArthur "Genius" fellowship in September 2014. While still not proving the twin primes conjecture itself, Zhang invented a novel technique that showed that there are infinitely many pairs of prime numbers with no more than 70,000,000 numbers between them. That's a huge number, but it was the first such finite limit on distances between primes that had ever been discovered.

In fall 2013, a large group of mathematicians built on Zhang's work and similar results and collaboratively found smaller and smaller bounds, eventually proving that there are infinitely many pairs of primes with at most 246 numbers between them.

Goldbach's Conjecture

This is another simply stated problem. Goldbach's Conjecture says that every even number larger than two can be written as the sum of two prime numbers. This certainly holds true for smaller numbers: 4 = 2 + 2, 8 = 5 + 3, 20 = 13 + 7, but it hasn't been proven for all even numbers.

Researchers armed with 21st century computers and well-designed programs have verified the conjecture for even numbers up to 4,000,000,000,000,000,000. This is pretty good evidence for the conjecture, but in mathematics, saying that a conjecture holds for all numbers smaller than some ludicrously high finite bound is not enough to say that it holds for all numbers.

Palindromic Primes

Palindromes in English are words or sentences that read the same forwards and backwards. The word "radar" and the phrase "A man, a plan, a canal: Panama" are both palindromes.

Similarly, palindromic prime numbers are primes whose decimal expansions read the same forwards or backwards. 11, 101, and 16561 are some examples of palindromic primes.

My personal favorite prime number is Belphegor's Prime: 1000000000000066600000000000001. That's a 1, followed by 13 0's, followed by a 666, followed by 13 more 0's, followed by a closing 1. Given that 666 is the "number of the beast" according to Revelation 13:18, and 13 has a slew of superstitions attached to it, this is probably the unluckiest prime number possible in the decimal number system.

Wikimedia CommonsAs with the twin primes, it's currently unknown if there are infinitely many palindromic primes. The palindromic primes are a less active area of mathematical research than the twin primes, however.

Problems like Goldbach's Conjecture and the twin primes conjecture rely solely on the structure and distribution of the primes themselves. But palindromic primes depend on the particular number system being used: binary palindromes are completely different than decimal palindromes. The prime number written in decimal as 31 is written in binary as 11111. In binary, this prime is a palindrome; in decimal, it is not. 

While mathematicians do study the palindromic primes, and have come up with results like that primes are rare among palindromes regardless of the number system being used, more effort in number theory is dedicated to problems that focus mostly on the properties of primes independent of their representations.

The Riemann Hypothesis

The Riemann Hypothesis is one of the Millennium Prize Problems, a set of the most important open problems in mathematics. Solving one of these problems brings with it a prize of $1,000,000.

The Riemann Hypothesis involves an extension to the Prime Number Theorem mentioned above. That theorem gives a formula for the approximate number of primes smaller than some given large number. The Riemann Hypothesis gives a more specific result, providing a formula showing how accurate that estimate will be.

Wikimedia CommonsThe great nineteenth century mathematician Bernhard Riemann connected that accuracy bound to a special function on the complex number plane. The actual Riemann Hypothesis states that all of the points on the complex plane where that function equals zero fall along a particular line in the plane. Should that be the case, the accuracy bound would also be true.

As with the other problems on this list, there is a good amount of numerical evidence for the Riemann Hypothesis, and most mathematicians believe it to be true. Mathematicians have tested billions of the zero points of the function and found all of them to fall on that line.

Also like the other problems we've looked at, there is not yet a full blown proof of the hypothesis. In each of these cases, while most mathematicians believe these conjectures to be true, and there is a good bit of empirical evidence for the conjectures, the search for a full blown proof continues.

This seemingly obsessive behavior on the part of mathematicians is partially because rigorous proof is one of the main goals of mathematics, but also because any proof of the twin primes conjecture, or of the Riemann Hypothesis, would likely involve radically new mathematical techniques and insights, potentially leading to entirely new avenues of research and ideas to explore. In mathematics, it's often the case that the journey to finding a proof is at least as interesting as the result itself.








Музыкант Алексей Фомин рассказал о его друзьях

«Абзац»: Валерий Меладзе отказался давать концерты в РФ

Коллекция Maison Margiela осень-зима 2025/26

Забайкальский филиал "ЛокоТех-Сервис" показал уверенный рост в первом полугодии


The surprising reason fewer people are dying from extreme weather

Bob Arum Says One Current World Champion Beats Prime Floyd Mayweather: “He’s A Very Unique Talent”

Is eBay actually sexy again as the ecommerce old-timer’s stock surges to an all-time high?

Figma IPO’s surprise winner is a charity with 13 million shares—and a famous backstory that sparked a bitter feud over an oil fortune decades ago


С особой требовательностью

Деревенские прогулки II

Город Бакуракерт на полуострове Ланжерон

Вывод песни для продвижение в Импульсе Яндекс музыки.


Разработчики The Seven Deadly Sins: Origin ответили на частые вопросы игроков

«Деньги не пахнут»: Как Blox World наживается на доверии игроков Roblox

Girl Rescue 1.0.3.3

If you'd like to see Meta's AI gunk purged from WhatsApp, a new antitrust investigation in Italy might just do the trick



Кабинет Артиста.

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Москва превратится в Таиланд. Климатолог Клименко сделал прогноз на 10 лет


Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Москва превратится в Таиланд. Климатолог Клименко сделал прогноз на 10 лет

Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину

Прокуратура Москвы: в пруду в Вешняках утонул 17-летний подросток


«Факел» выиграл третий матч подряд со старта сезона Первой лиги

Конец СВО приближается: прекращение боевых действий началось с Европы – Bloomberg

Пассажиры первого рейса из Петербурга в новый аэропорт Геленджика поделились эмоциями

Валиева стала руководителем и захотела Ягудина на необитаемый остров. Редкий публичный выход фигуристки


Александрова уступила и не прошла в третий круг турнира в Монреале.

Вероника Кудерметова проиграла второй ракетке мира Гаффу

Мирра Андреева получила травму в матче турнира WTA в Монреале

Хачанов обыграл Рууда и вышел в 1/4 финала турнира в Торонто


«Факел» выиграл третий матч подряд со старта сезона Первой лиги

В Дагестане три туристки получили травмы при падении ветки дерева, одну не спасли

В Москве и Ярославле за сутки выпадет месячная норма дождей

Смерч и ливни на Кубани: автобус рухнул в реку, 300 домов отрезаны от мира


Музыкальные новости

Фанаты устроили давку на концерте Дженнифер Лопес в Египте

Дженнифер Лопес удивила отдыхающих на пляже Астаны во время мирового тура

В группе The Rolling Stones скончался один из музыкантов

Купить Песню. Песни на продажу. Продажа песен.


Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Москва превратится в Таиланд. Климатолог Клименко сделал прогноз на 10 лет

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину


BMW: важна каждая деталь

Трамп: Індія та росія — «мертві економіки»

Роскосмос показал вызвавший грозу в Москве циклон

Мишустин: 47,37 млрд рублей долгов списаны 8 регионам для развития проектов


Автопробег в Финляндии поддержал инициативу открытия границы с Россией

Собянин: Открыт пешеходный переход через МЦД-2 между Щербинкой и Остафьевом

Шесть человек пострадали в крупной аварии на Волгоградском проспекте в Москве

ДТП на юго-востоке Москвы: пострадали четыре человека, включая пешеходов


Путин анонсировал скоростную трассу Москва-Петербург к 2028 году

Путин заявил о высокой популярности скоростных железных дорог среди россиян

Путин рассказал о развитии железнодорожной отрасли России

Путин отметил, что железнодорожники успешно обеспечивают снабжение вооруженных сил


Руководитель РФПИ охарактеризовал переписку фон дер Ляйен с Pfizer как позорный инцидент

Исследование показывает зависимость между темпами развития COVID-19 и уровнем смертности



«Такие жирные». У мужчины обнаружили страшное заболевание из-за ресторанов

Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину

Ученые выяснили, какие болезни погубили войска Наполеона в 1812 году

Напавший с ножом на людей в Москве был на учёте в психоневрологическом диспансере


В Киеве показательно вскрыли «гнездо» коррупции: Зеленский устроил целый политический театр


Спорткар на воде: сборная Тульская области по гребле выступила на мини-Олимпиаде

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Теннисистка Ярослава Барташевич: Спорт полностью меняет характер

Спелеолог Алексей Акимов: По годовым кольцам сталактитов можно узнать прошлое Земли



Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: Количество цветников в Москве с 2010 года увеличено почти в 2,5 раза

Сергей Собянин открыл просторный переход между станциями Щербинка и Остафьево

Собянин: Открыт пешеходный переход через МЦД-2 между Щербинкой и Остафьевом


В Грозном планируют возвести предприятие по переработке отходов

Московский зоопарк ищет неродственную "невесту" для манула Тимоши

Ликсутов сообщил об открытии велопроката на территории ОЭЗ «Технополис Москва»

"Роскосмос" продемонстрировал изображение циклон, спровоцировавшего грозу в Москве


"Локомотив" покоряет пляжный футбол: вторая победа в международном кубке

В Москве и Ярославле за сутки выпадет месячная норма дождей

Пассажиры первого рейса из Петербурга в новый аэропорт Геленджика поделились эмоциями

Сборная ФСИН России с участием псковичей победила на Кубке общества «Динамо» по футболу


Архангельская область. СМИ зовут прокуроров в дорогу

Аномальная жара: До +41 °С в Чечне и Ингушетии, +30 °С в Карелии и Архангельске

Институт развития Интернета поддержал мультимедийный просветительский проект холдинга «ЕвроМедиа» о героях и событиях, которые сформировали образ Русского Севера и продолжают вдохновлять поколения

В администрации муниципального образования «Городской округ «Город Нарьян-Мар» выявлены нарушения законодательства о противодействии коррупции


В пути следования задерживаются поезда «Таврия», сообщили в пресс-службе компании-перевозчика "Гранд Сервис Экспресс"

Крыму и еще 27 регионам списали долги по бюджетным кредитам на 58 млрд

Задержка поездов в Крым и из Крыма: свежие данные

Цены на новостройки в июле 2025 года: Севастополь лидирует, Симферополь чуть отстаёт


"Локомотив" покоряет пляжный футбол: вторая победа в международном кубке

Нарколог назвал категории людей, кому алкоголь особенно опасен

Сорокопут-жулан (Lanius collurio)

Булыкин высказался о проблемах «Спартака»














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *