阿特利·西爾伯格
阿特利·西爾伯格
阿特利·西爾伯格是挪威數學家,素數定理有些初等證明只需用數論的方法。第一個初等證明於1949年由匈牙利數學家保羅·艾狄胥(“愛爾多斯”,或“愛爾多希”)和挪威數學家阿特利·西爾伯格合作得出。在此之前一些數學家不相信能找出不需藉助艱深數學的初等證明。
哈代便說過素數定理必須以複分析證明,顯出定理結果的「深度」。他認為只用到實數不足以解決某些間題,必須引進複數來解決。這是憑感覺說出來的,覺得一些方法比別的更高等也更厲害,而素數定理的初等證明動搖了這論調。Selberg-艾狄胥的證明正好表示,看似初等的組合數學,威力也可以很大。 category:數論 ja:素數定理。
描述素素致布況。素規律困惑著。,素整規律。,素竟規循。,義π()素。找函數來估計π(x)的增長。以下是第一個這樣的估計。 :\pi(x)\approx\frac 其中ln x為x的自然對數。上式的意思是當x趨近∞,π(x) 和x/ln x的比趨近1(註:該結果為高斯所發現)。但這不表示它們的數值隨著x增大而接近。下面是對π(x)更好的估計: :\pi(x)= (x) + O \left(x e^\right),當 x 趨近∞。其中 (x) = \int_2^x \frac,而關係式右邊第二項是誤差估計,詳見大O符號。下表比較了π(x),x/ln x和Li(x): x π(x) π(x) - x/ln(x) Li(x) - π(x) x/π(x)
素數定理可以給出第n個素數p(n)的漸近估計: :p(n)\sim n\ln\,n. 它也給出從整數中抽到素數的概率。從不大於n的自然數隨機選一個,它是素數的概率大約是1/ln n。這定理的式子於1798年法國數學家勒讓德提出。1896年法國數學家哈達瑪(Jacques Hadamard)和比利時數學家普森(Charles Jean de la Vallée-poussin)先後獨立給出證明。證明用到了複分析,尤其是黎曼ζ函數。因為黎曼ζ函數與π(x)關係密切,關於黎曼ζ函數的黎曼猜想對數論很重要。一旦猜想獲證,便能大大改進素數定理誤差的估計。1901年瑞典數學家Helge von Koch證明出,假設黎曼猜想成立,以上關係式誤差項的估計可改進為 : \pi(x) = (x) + O\left(\sqrt x \ln\,x\right) 至於大O項的常數則還未知道。