Beweis eines geringfügigen Anspruchs im Zusammenhang mit der Twin Primes-Vermutung

Frage:

Wie kann man beweisen, dass ganze Zahlen der Form N = 6 J k ± J ± k ;   J , k N , sind die einzigen, die (multipliziert mit 6 ) entsprechen Vielfachen von 6 nicht zwischen Primzahlzwillingen? Woher wissen wir, dass es keine anderen ganzen Zahlen gibt, wenn sie mit multipliziert werden? 6 ihre Produkte liegen auch nicht zwischen zwei Primzahlen?

Kontext:

Vor ein paar Jahren stellte ich diese Frage in der Hoffnung, dass jemand einen Ratschlag zum Umgang mit diophantischen Gleichungen dieser Art haben könnte. Kein solches Glück.

Insbesondere hat die Frage damit zu tun, ganzzahlige Lösungen zu finden N , J , k N auf die folgende Gleichung

N = 6 J k ± J ± k

Da jedes Paar von Primzahlzwillingen ein Vielfaches von haben muss 6 zwischen ihnen ist es einfach zu zeigen, dass ganze Zahlen N , dieser Form entsprechen Vielfachen von 6 die kein Primzahlzwillingspaar kennzeichnen - dh 6 N + 1 oder 6 N 1 ist nicht prim.

Die Argumentation ist einfach, dass immer dann, wenn ein Vielfaches von 6 durch eine ganze Zahl teilbar ist, die um eins kleiner oder um eins größer als ein anderes Vielfaches von ist 6 , dann gibt es ein Vielfaches von in der Nähe 6 die an ein Vielfaches derselben Zahl um eins kleiner oder größer angrenzt. Zum Beispiel, 30 ist teilbar durch 5 , weder noch 24 noch 36 können zwischen Primzahlzwillinge fallen, da sie benachbart sind 25 Und 35 bzw. Ebenfalls, 210 ist ein Vielfaches von 6 was seither nicht zwischen Primzahlenzwillingen liegt 209 = 11 × 19 , und dies kann mit der Formel seit bestimmt werden 210 = 6 × 35 , 35 = 33 + 2 , Und 33 ist ein Vielfaches von 11 = 6 × 2 1 .

Mit anderen Worten, diese Gleichung wirkt wie ein Sieb, das Vielfache von auswählt 6 die definitiv keine Primzahlzwillinge benachbart sind. Daher erlegt diese Argumentationslinie allen potenziellen Primzahlzwillingskandidaten eine notwendige Bedingung auf.

Ist diese Bedingung nicht nur notwendig, sondern ausreichend?

OEIS-Mitarbeiter Jon Perry scheint zu glauben, dass dies ausreicht, da er hier behauptet , dass „6n-1 und 6n+1 Primzahlzwillinge sind, wenn n nicht die Form 6ab +- a +- b hat“.

Der Beweis der Bedingung ist ziemlich einfach (wie ich bereits erklärt habe), aber die Umkehrung ist für mich weit weniger offensichtlich.

Wie kann man beweisen, dass „If N ist nicht formschön 6 A B ± A ± B , Dann 6 N 1 Und 6 N + 1 sind Primzahlzwillinge"?

Antworten (1)

Angenommen, wir haben N das kann man nicht formulieren 6 A B ± A ± B (für alle A , B N ).

Nun nehme an 6 N 1 ist keine Primzahl, also 6 N 1 = ( 6 A ' + 1 ) ( 6 B ' 1 ) (für einige A ' , B ' N ) im Widerspruch zur Hypothese.

ODER annehmen 6 N + 1 ist keine Primzahl, also 6 N + 1 = ( 6 A ' + 1 ) ( 6 B ' + 1 ) (für einige A ' , B ' N ) oder 6 N + 1 = ( 6 A ' 1 ) ( 6 B ' 1 ) (für einige A ' , B ' N ) so oder so, was der Hypothese widerspricht.

Wenn eine Zahl N das kann man nicht formulieren 6 A B ± A ± B Dann 6 N ± 1 wird ein Primzahlpaar sein und Primzahlpaare können nur von erzeugt werden N mit dieser Eigenschaft (abgesehen vom Paar ( 3 , 5 ) ).

6 N 1 = ( 6 A + 1 ) ( 6 B 1 ) N = 6 A B A + B und nicht alle N kann so geschrieben werden.
Zum größten Teil verstehe ich das Argument, aber ich verstehe nicht warum (zum Beispiel) 6 N 1 = ( 6 A ' + 1 ) ( 6 B ' 1 ) . Warum können Sie diese sehr spezifische Behauptung über die Faktoren von aufstellen? 6 N 1 ? Soweit ich das beurteilen kann, das einzige, worüber wir mit Sicherheit sagen können 6 N 1 ist, dass es in das Produkt zweier ganzer Zahlen zerlegt werden kann, von denen mindestens eine eine Primzahl ist (und daher geschrieben werden kann als 6 A ' ± 1 ). Woher wissen wir, dass es definitiv als Produkt zweier Zahlen geschrieben werden kann, die sich von einem Vielfachen von 6 um 1 unterscheiden, wie Sie es geschrieben haben?
Wenn M = 6 N 1 Dann M 5 Mod 6 . Die einzige Möglichkeit, Zahlenpaare (Modulo 6) zu multiplizieren, ergibt sich 5 Sind 1 & 5 . Also wenn M = A B Dann A 1 Mod 6 Und B 5 Mod 6 (oder umgekehrt)
Ach, natürlich. Das macht absolut Sinn. Danke für die Antwort!