capitolo 2 L’insieme dei numeri naturali e l’insieme degli interi Qualche questione sui numeri primi Numeri primi gemelli Due numeri primi si dicono gemelli se la loro differenza è uguale a 2. Per esempio, sono gemelli i numeri 17 e 19 e così 41 e 43. Non si sa se i numeri gemelli sono infiniti, certamente sono molto rari. Al crescere di n i numeri primi diventano sempre più rari e la loro distribuzione è del tutto irregolare, però vi sono alcune proposizioni che assicurano l’esistenza di numeri primi in certi intervalli. Una di queste è la seguente di Bertrand- C̆ebys̆ev: C̆ebys̆ev Pafnutij L’vovic, matematico russo (Kaluga 1821 - Pietroburgo 1894). Pubblicò ricerche fondamentali di teoria delle funzioni, teoria dei numeri, algebra, calcolo delle probabilità. Tra un numero naturale superiore a 1 e il suo doppio c’è sempre almeno un numero primo. Per esempio, tra 8 e 16 vi sono i numeri primi 11 e 13. Congettura di Goldbach In matematica una congettura è una proposizione verificata vera in alcuni casi ma della quale non si sia riusciti a dimostrare la falsità in alcun caso e che pertanto si suppone vera in ogni caso. Celebre è la congettura di Goldbach: Goldbach Christian, matematico tedesco (1690 - 1764), vissuto in Russia. Amico di Eulero e dei Bernoulli, si occupò della teoria delle serie e delle equazioni differenziali. Ogni numero pari > 2 è somma di due numeri primi. Per esempio: 16 = 13 + 3 22 = 19 + 2 46 = 41 + 5 84 = 79 + 5 100 = 97 + 3 Un’altra congettura Ogni numero dispari ≥ 5 è somma di tre numeri primi. Per esempio: 27 = 19 + 5 + 3 37 = 29 + 5 + 3 77 = 67 + 3 + 7 33 = 3 + 11 + 19 Numeri di Mersenne I numeri Mk = 2 k – 1 si dicono numeri di Mersenne. I numeri di Mersenne possono essere primi solo se k è primo. Per k < 20 000 si sono trovati 24 numeri primi di Marsenne: k= k= k= k= 2 3 5 7 M2 = M3 = M5 = M7 = 3 7 31 127 Mersenne Marin, teologo e scienziato (La Soultière 1588 - Parigi 1648). In contatto con i più noti scienziati del suo tempo (R. Descartes, P. Fermat, Ch. Huygens, E. Torricelli) si occupò di astronomia, fisica, matematica, musica, filosofia. k = 13, 17, 19, 31, 61… Se k = 11, 23, 29 il relativo numero di Mersenne non è primo. 1 © 2010 RCS Libri S.p.A., ETAS - L. Lamberti, L. Mereu, A. Nanni - Corso di Matematica - Edizione mista