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La congettura di Goldbach

La congettura di Goldbach

La congettura di Goldbach non è stata ancora dimostrata, quindi non è mai diventata un teorema.

Goldbach stava studiando mezza matematica, nel senso che stava analizzando i numeri pari.

Non è cosa da poco, visto che sono sì la metà dei numeri naturali esistenti, ma sono pur sempre infiniti.

Verso la metà del diciottesimo secolo disse che tutti i numeri pari meno il primo (il due) si potevano scrivere (scomporre) come somma di due numeri primi, intendendo che il numero primo poteva anche essere ripetuto come nei primi due casi della lista che riporto qui sotto.

4=2+2

6=3+3

8=3+5

10=3+7

12=5+7

14=3+11

L’affermazione

è stata verificata negli anni per numeri sempre maggiori, fino ai giorni nostri in cui si è superato il traguardo dei duemila miliardi.

La congettura di Goldbach
In questa immagine sono rappresentati gli interi pari da 4 a 28 come somme di due numeri primi: anche gli interi corrispondono alle linee orizzontali. Per ogni primo, ci sono due linee oblique, una rossa e una blu. Le somme di due numeri primi sono le intersezioni di una linea rossa e una linea blu, contrassegnate da un cerchio. Quindi i cerchi su una determinata linea orizzontale danno tutte le partizioni del numero intero corrispondente nella somma di due numeri primi. Apri il file originale su: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Goldbach_partitions_of_the_even_integers_from_4_to_50_rev4b.svg

Tanti ci hanno provato, ma ancora senza successo, a dimostrare la verità della congettura.

Meriteresti un premio per la congettura di Goldbach

Se riuscissi a dimostrare la congettura meriteresti un premio. In effetti un premio a chi la risolve è stato già promesso e mai riscosso.

E’ stato offerto all’inizio di questo millennio, con la pubblicazione di un libro che si intitola “Lo zio Petros e la congettura di Goldbach”, romanzo scritto da Apostolos Doxiadis. E’ un racconto interessante in cui questo Petros, per non fare iscrivere suo nipote alla facoltà di matematica ed indirizzarlo verso studi migliori, gli propone di tentare la soluzione del problema.

Se riuscirà dimostrerà di essere ferrato in matematica e potrà seguire i suoi desideri, altrimenti accontenterà lo zio e si iscriverà a Diritto per diventare giudice o avvocato, o magari un politico. Naturalmente, nonostante gli sforzi di tutta un’estate il ragazzo non riuscirà nell’intento e si avvierà ad altri studi.

Ma il premio per la congettura di Goldbach?

Le case editrici del libro (Bloomsbury USA negli stati uniti e Faber and Faber in Gran Bretagna) offrirono, per lancio pubblicitario del volume, un milione di dollari a chi avesse dimostrato la congettura. Si doveva farlo prima dell’uscita del libro in libreria, due anni dopo.

Il libro ha avuto grande successo ma il premio è rimasto in tasca all’editore.

Giancarlo

Immagine base di copertina:

By Christian Goldbach – http://www.mscs.dal.ca/~joerg/pic/g-letter.jpg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1721422

Numeri perfetti

Numeri perfetti

Cosa esprime perfezione nei cosiddetti numeri perfetti?

Non è la bellezza estetica ma la perfezione ideale.

Un numero è perfetto se la somma dei suoi divisori rende il numero stesso.

Non è stato sempre così, per Speusippo, un filosofo Greco nipote di Platone, un numero perfetto diceva che per i Pitagorici 10 era il (solo) numero perfetto. Esso aveva un numero pari di numeri primi (2, 3, 5 e 7)e non primi (4, 6,8 e 9) nella sequenza da 1 al numero stesso.

I Pitagorici hanno poi allargato la loro idea di perfezione includendo i numeri amicali e quelli socievoli (Nicomaco).

I numeri con la somma dei divisori diversa dal numero stesso si definiscono abbondanti o difettivi.

Ma vediamo i numeri perfetti

Il primo è il 6.

I divisori di 6 sono 1, 2 e 3, sommandoli si ottiene ancora 6.

Il secondo perfetto è 28, i cui divisori sono 1, 2, 4, 7 e 14.

Il terzo non è così vicino ai primi due: 496: diviso da 1, 2, 4, 8, 16, 31, 62, 124 e 248.

La formula dei numeri perfetti è la seguente: 2n1∗(2n 1) dove (2n 1) è un numero primo di Mersenne.

6 si ottiene con la potenza di 2:

22-1 * (22-1) = 21 * (4-1) = 2*3=6.

Ogni numero perfetto pari è anche:

un numero triangolare

un numero esagonale

è anche un numero pratico.

Non si sa se i numeri perfetti continuino all’infinito né se esistono numeri perfetti dispari, però tutti i numeri perfetti pari terminano con un 6 oppure con un 8.

Infatti, da 2n-1 × (2n − 1) si ha che: 2n-1 è pari e termina per 2, 4, 8, 6;

(2n − 1) è dispari e termina per 3, 7, 5, 1.

La cifra finale ‘5’ va scartata perché sappiamo che (2n − 1) dev’essere primo, quindi le coppie che rimangono sono (2,3), (4,7) e (6,1), i cui prodotti danno le cifre 6 e 8 come finali di ogni numero perfetto pari.

Numeri perfetti

Giancarlo

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I numeri fortunati

I numeri fortunati

I numeri fortunati sono un particolare insieme di numeri che si ottiene dalla serie dei numeri naturali.

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21… applicandogli particolari crivelli (filtri), insomma selezionandoli con criterio.

La prima serie di numeri fortunati che si considera di solito è quella dei numeri fortunati di Eulero: 2, 3, 5, 11, 17 e 41, ottenuti crivellando i numeri di Eulero.

Serie di numeri primi derivati dal una forma speciale del polinomio n2 + n + p, dove n=(1,2,… p-1). Questo polinomio da solo numeri primi. Quello di Eulero è il miglior polinomio conosciuto, che da solo valori primi: n2 + n + 41, con esso si ottengono 40 primi distinti per i 40 interi consecutivi da n=0 a n=39. Serie altrimenti detta i numeri di Eulero.

Il filtro

i numeri fortunati

Se torniamo a considerare la lista dei numeri naturali, il crivello consiste nel togliere il secondo numero. Di due in due tutti gli altri numeri seguenti, togliamo tutti i numeri pari insomma.

1, , 3, , 5, , 7, , 9, , 11, , 13, , 15, , 17, , 19, , 21…

Ora poiché questa lista, con i numeri pari, è infinita e rimane tale con i soli dispari, ne scriviamo solo un po’.

Proseguiamo, adesso il secondo numero è 3, eliminando tutti i numeri terzi che lo seguono.

1, , 3, , , , 7, , 9, , , , 13, , 15, , , , 19, , 21…

Proseguiamo con il seguente numero rimasto, il 7.Togliamo tutti i settimi numeri seguenti.

1, , 3, , , , 7, , 9, , , , 13, , 15, , , , , , 21…

Ripetendo la procedura restano solo i numeri fortunati, i primi che otteniamo sono:

1, 3, 7, 9, 13, 15, 21, 25, 31, 33, 37, 43, 49, 51, 63, 67, 69, 73, 75, 79, 87, 93, 99, 105, 111, 115, 127, 129, 133, 135, 141, 151, 159, 163, 169, 171, 189, 193, 195, 201, 205, 211, 219, 223, 231, 235, 237, 241, 259, 261, 267, 273, 283, 285, 289, 297, 303,…

Con questo crivello si ottiene una lista di numeri che ha molte cose in comune con la lista dei numeri primi. La loro densità è simile, ma anche la frequenza dei numeri primi gemelli è simile a quella dei numeri fortunati gemelli.

Abbiamo anche i numeri primi fortunati, sono numeri fortunati ed anche primi. I numeri fortunati son infiniti, mentre per i primi fortunati non si sa.

Giancarlo

I numeri primi sexy.

Incredibilmente esistono

I numeri primi sexy.

Maliziosi, non pensate subito al 77, le gambe delle donne per la smorfia napoletana, o, ancora più arditamente, al 69, che non spiego perché chi deve capire capirà.

Beh, comunque non avreste torto sul fatto che siano primi, ma sexy no. Qui sexy non ha niente a che vedere con situazioni pecorecce o con altre pruderie.

Sexy viene da sex, il nome del numero 6 nella lingua degli antichi Romani, il latino,

Beh per continuare con i doppi sensi i numeri sexy vanno sempre in coppia. Ma nella coppia c’è sempre una differenza di sex.

Nella formalizzazione matematica una coppia di numeri n adiacenti si scrive:

(n, n +1), coppie di numeri distanti sei posizioni si scrivono invece (n, n + 6), ovviamente.

Se p è un numero primo la definizione matematica della coppia di numeri primi sexy sarà la seguente:

(p, p +6), quindi la prima coppia di numeri primi sexy è (5, 11), poi (7, 13), poi (11, 17) e via.

Ancora su i numeri primi sexy.

i numeri primi sexy

Per complicarci la vita possiamo aggiungere che non esistono solo coppie di numeri primi distanti sei posizioni uno dall’altro, ma possono esserci terzine ( p , p + 6 , p + 12 ) come (7, 13, 19) o (17, 23, 29).

Ci sono quadruple i ( p , p + 6 , p + 12 , p + 18 ) come (5, 11, 17, 23), (11,17, 23, 29).

quintuple, anzi no. Di quintuple ce ne può esser solo una: (5 , 11, 17, 23, 29).

Infine

Se di tutto questo era interessante solo la definizione “sexy”, sappiate che di coppie di numeri primi ce ne sono altre.

Abbiamo i numeri primi gemelli:

Un numero primo per essere gemello di un altro deve essere minore o maggiore di una unità da quello. (p, p +2). Insomma tra i due della coppia c’è un terzo incomodo come ci ricordava Renato Zero nel “Triangolo”.

Abbiamo anche i numeri primi cugini che differiscono di quattro unità. (p, p +4). Ma tra loro la differenza di genere non è contemplata, come accade nei sexy.

E’ strano notare che se esiste un numero primo uguale a p + 2 o p + 4, esso forma una terzina di primi:

( p , p + 2 , p + 6 )

oppure

( p , p + 4 , p + 6 )

Con l’eccezione di (2, 3, 5) e (3, 5, 7) che son terzine di primi ma non possono, ovviamente rispettare la regola.

Giancarlo