¿Por qué los matemáticos están fascinados por los números primos, y cómo se puede compartir su fascinación con los no matemáticos?

Los números primos resultan ser increíblemente útiles, pero esa no es la razón por la cual los matemáticos se interesaron inicialmente en ellos.

Los números primos son la base de un gran trabajo en criptografía. La privacidad y la seguridad en Internet serían imposibles sin milenios de investigación en números primos.

Pero Euclid y Fermat no hicieron muchas compras en línea. Los números primos eran mucho más abstractos para ellos. Para ellos, era mucho más estético y metafísico. Incluso hoy en día, esas razones estéticas y metafísicas son realmente más importantes que las aplicaciones para que los matemáticos se interesen.

Casi todos comparten la sensación de que los números son importantes, y los enteros en particular. Los números se repiten en la Biblia (3, 7, 12, 40), y hay un sentido de profundidad con la repetición. Las personas tienen “números de la suerte”, que siempre son números enteros. Nadie dice “Mi número de la suerte es [math] \ log_3 (11 \ frac {19} {33}) [/ math]”. La gente comenzó con las matemáticas al contar, y el conteo es cuánto tienes. Incluso el dinero se reduce a la aritmética de enteros. (No se deje engañar por el lugar decimal. Es solo contar centavos. Obtiene números reales y fracciones en finanzas, pero siempre se redondea al centavo al final).

Un matemático dijo: “Dios hizo los números enteros; todo lo demás es obra del hombre”. * Los números reales se forman a partir de los números enteros. En otras palabras … las personas comienzan con una fascinación por los enteros y reconocen que tienen un poder real.

Los números primos son una parte crucial de los enteros: te dicen cómo puedes dividir los números y acumularlos. Para un matemático, se siente como descubrir los huesos del universo.

Entonces, buscar patrones en esos huesos es como armar el esqueleto del universo. Esos patrones sienten que tienen un significado.

Es como el arte: no todos lo van a sentir, y tú no puedes hacerlos. Pero puedes mostrarles algunas piezas importantes, y quizás se enamoren.

Comenzaría con la prueba de Euclides de que hay un número infinito de números primos:

http://en.wikipedia.org/wiki/Euc…

La prueba es sutil y elegante. No es obvio, y eso le da una sensación de poder: has aprendido algo infinito con una prueba que puedes tener en tus manos. Usted puede entender esta prueba; No se necesita un genio matemático para aprender, pero se puede apreciar el genio que se tardó en descubrir.

Esa es la estética. Si lo aprecias, se abre un mundo de posibilidades: el Tamiz de Eratóstenes, el Pequeño Teorema, el Teorema del Resto Chino. Existe el último teorema de Fermat, que incluso los que no son matemáticos saben porque es muy pequeño y, sin embargo, la prueba eludió a los matemáticos durante cientos de años. Existe la teoría de grupos y la teoría de anillos y el Teorema de Noether y el Modelo estándar, las reglas más básicas del universo.

Esto no atraerá a todos, pero todos pueden entender cómo un matemático que juega con números primos siente que tiene todo el universo en la punta de un lápiz.
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* En realidad no estoy de acuerdo, pero estamos hablando de juicios estéticos aquí

Los números primos son las entidades básicas de las matemáticas. Los bloques de construcción de las matemáticas.

Motivo: a diferencia de los números compuestos, que se pueden representar como un producto de muchos números primos, los números primos no se pueden dividir en partes tan pequeñas. Similar a un átomo en química. Toda materia (Número compuesto en este caso ) se puede dividir en átomos fundamentales ( números primos ), pero un átomo ( número primo ) no se puede descomponer más (hablando en términos de laicos).

Por ejemplo:

  • 56 (un número compuesto) se puede expresar como producto de varios números primos. Entonces [math] 56 = 7 ∗ 2 ∗ 2 ∗ 2 ∗ 1 [/ math]
  • 43 (un número primo) solo se puede expresar como [math] 43 ∗ 1 [/ math]

Ahora, no sabemos cuántos números primos existen. Probablemente existe un número infinito de Números primos distintos ( para obtener más información sobre el Número de Números primos, consulte las obras del medallista de campos Terrance Tao ) PROBABLEMENTE EXISTE UN NÚMERO INFINITO DE DISTINTAS ENTIDADES FUNDAMENTALES ( NÚMEROS PRINCIPALES ). ¿Puedes ceerlo?

Por un momento, imagine que si hubiera un número infinito de elementos en la Tierra, ¿cómo habría sido la química? Un completo desastre. Completamente desconcertante e incomprensible. Podría haber habido un número infinito de compuestos. Afortunadamente, hemos descubierto sólo 118.

ESTA ES LA RAZÓN POR LA QUE LAS MATEMÁTICAS NO TERMINAN Y CONTINÚA PARA FASCINAR A LOS MATEMÁTICOS HASTA ESTE DÍA.

No se puede contar el número de bloques de construcción (números primos) que forman las matemáticas, al igual que un edificio NUNCA_ENDIENDO, cuyo número de bloques está fuera de nuestro alcance de cálculo.

Los números primos tienen usos muy significativos en el mundo de hoy. Haga clic en el siguiente enlace para ver los usos de los números primos.

número primo

Se ha notado que forman el bloque de construcción de todos los demás enteros, pero como teórico no numérico con un interés recreativo en los números primos, puedo decir un poco más:

Ser capaz de factorizar números en números primos es probablemente lo que inició el estudio de ellos. Lo que se volvió más fascinante, sin embargo, es su increíble estructura.

Los números primos pueden estar arbitrariamente alejados, sin embargo, ahora sabemos que también existen infinitos pares de primos que están separados por una distancia fija prescrita (aún están clavando esa “distancia fija”. La última vez que verifiqué era de menos de 1.000. Muchos matemáticos creemos que es 2, que se conoce como la conjetura principal gemela).

Por lo tanto, los números primos a menudo están muy separados, pero a menudo están muy juntos. Esto parece descartar la posibilidad de construir un patrón predecible, ya que están “por todas partes”

Sorprendentemente, hay una especie de patrón estadístico que es el tema del teorema de los números primos:

Teorema del número primo

Entonces: los números primos se comportan de manera extraña, pero tienen una especie de regularidad cuantificable. ¿Qué tan bien podemos clavar esa regularidad? Esa es una pregunta abierta, pero la hipótesis de Riemann, si es verdadera, da la mejor respuesta posible. Responde a esa pregunta, y obtienes un millón de dólares.

Clay Mathematics Institute

Los no matemáticos están interesados ​​en los números primos porque los números primos tienen una peculiaridad: nada los divide.

Los matemáticos están interesados ​​en los números primos porque son las unidades fundamentales de la multiplicación. Son los genes de los enteros, y hay infinitos de ellos.

La adición es bien entendida, pero la multiplicación no lo es. No podemos factorizar de manera eficiente, y no sabemos si es posible. Ni siquiera sabemos si la factorización es un miembro del cuerpo monolítico de problemas que creemos que son difíciles. La lógica detrás de las matemáticas es simple hasta que incorporas la multiplicación.

Desde un cierto punto de vista, se podría decir que la colección completa de enteros es fundamental para la suma, pero solo los números primos son fundamentales para la multiplicación, con todos los espacios intermedios de alguna manera circunstancial. Esa es la perspectiva que aplica cuando comienza a incorporar preguntas que involucran la multiplicación con preguntas existentes acerca de la suma. Una vez que cruzas esa línea, una inocua, pasas de una matemática sobre la cual tenemos un dominio completo a una matemática de la que somos básicamente ignorantes.

Los números primos son tan simples. Un alumno de tercer grado puede entenderlos. Pero de esta simplicidad surge una complejidad alucinante. Llevó unos pocos cientos de años probar el PNT, y aún no se sabe si hay un número infinito de gemelos. Esta clase de números fascina a los matemáticos porque son tan simples, pero tan complejos.

“De todas las grandes innovaciones y logros intelectuales de la humanidad, no hay nada que compita con la invención de contar y descubrir el sistema numérico. “- Jan CA Boeyens .

“Dios hizo los números enteros, y todo lo demás es obra del hombre”. Leopold Kronecker .

“Las matemáticas, correctamente vistas, poseen no solo la verdad, sino también una belleza suprema, una belleza fría y austera, como la de la escultura”. – Bertrand Russell .

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TRABAJO PRINCIPAL – Tres leyes para los números primos:

(Ley 1) Hay infinitos muchos más enteros positivos (pares o impares) que números primos, o los números primos tienen una densidad cero con respecto a los enteros positivos de acuerdo con el Teorema de los números primos (PNT).

(Ley 2) Los números primos generan los enteros pares positivos de manera tan eficiente de acuerdo con el Teorema de los números primos (PNT) que los intervalos entre dos números primos consecutivos aumentan de tamaño sin límite si, y solo si, la Conjetura de Goldbach (GC) y la Conjetura de Polignac (PC) ) son verdaderas.

(Ley 3) Ley de Paridad Primaria (PPL):

π (e = m * g = 1 + p_2n) = 2 * π (g = 1 + p_n) = 2n

donde π (*) es la función de conteo principal; y p_n> 2 y p_2n son números primos impares;

2

donde uno es unidad prima; y como g → ∞, m → 2.

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“Las matemáticas puras son, a su manera, la poesía de las ideas lógicas. Uno busca las ideas más generales de operación que reunirán en forma simple, lógica y unificada el mayor círculo posible de relaciones formales. En este esfuerzo hacia la belleza lógica, espiritual Las fórmulas se descubren necesariamente para la penetración más profunda en las leyes de la naturaleza “. – Albert Einstein.

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Mesa:

n | p_n | 1 + p_n | m = (1 + p_2n) / (1 + p_n)

7 | 13 | 14 | *;

14 | 41 | 42 | m = 42/14 = 3;

28 | 103 | 104 | m = 104/42 = 2.47619047619047619047619

04761905;

56 | 257 | 258 | m = 258/104 = 2.4807692307692307692307

692307692;

112 | 607 | 608 | m = 608/258 = 2.356589147286821

7054263565891473;

224 | 1409 | 1410 | m = 1410/608 = 2.31907894736842

10526315789473684;

448 | 3163 | 3164 | m = 3164/1410 = 2.2439716312056;

896 | 6967 | 6968 | m = 6,968 / 3164 = 2,2022756005056890012642225031606;

1792 | 15,329 | 15,330 | m = 15,330 / 6,968 = 2.200057405281285878300803673938;

3584 | 33,469 | 33,470 | m = 33,470 / 15,330 = 2.1833007175472928897586431833007;

7168 | 72,461 | 72,462 | m = 72462/33470 = 2.1649835673737675530325664774425;

14336 | 155,707 | 155,708 | m = 155708/72462 = 2.1488228312770831608291242306312;

28672 | 333,397 | 333,398 | m = 333398/155708 = 2.1411745061268528270865979911116;

57344 | 710,519 | 710,520 | m = 710520/333398 = 2.1311465575678318406229191536842;

114688 | 1,507,091 | 1,507,092 | m = 1507092/710520 = 2.1211112987671001520013511231211;

229376 | 3,187,759 | 3,187,760 | m = 3187760/1507092 = 2.1151727963521802252284532065727;

458752 | 6,719,357 | 6,719,358 | m = 6719358/3187760 = 2.1078619469470725525133636158306;

917504 | 14,122,093 | 14,122,094 | m = 14122094/6719358 = 2.1017028710183324061614219691822;

Y cuando n va al infinito , m va a 2 . ¡Guauu! ¡Eso es maravilloso! 🙂

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Enlaces de referencia:

Teorema del número primo;

Conjetura de Goldbach;

Conjetura de Polignac;

https://primes.utm.edu/nthprime/… ;

La respuesta de David Cole a De las dos descripciones, una variedad o una red, ¿cuál describe mejor el campo de la materia, la energía y la información?

La respuesta de MP Benowitz a De las dos descripciones, una variedad o una red, ¿cuál describe mejor el campo de la materia, la energía y la información?

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Antes de escribir, revisa mi nombre

Para empezar, los números primos son un tipo especial.

Para verificar un número primo, tomamos la raíz cuadrada de un número y luego realizamos una prueba de divisibilidad por cada número primo menor que la raíz.

Si no es divisible por ninguno, es un número primo.

Pero para la parte de 7 chocolates y 3 televisores, parece que alguien tiene 2 primos y 3 habitaciones. Estoy en lo cierto?

Siéntete libre de preguntar cualquier cosa ..

  • La razón principal podría ser que nadie en la tierra podría encontrar su patrón. Su dificultad atrae a muchas mentes curiosas y serias.
  • Su comprensión es clave para la criptografía RSA y, por lo tanto, para todas las transacciones financieras y muchas más seguridad electrónica.
  • Muchos patrones en la naturaleza siguen un patrón primordial. (eg estrategia evolutiva utilizada por las cigarras del género) etc.

Si te estás cayendo de un avión a un bosque de coníferas, en una pendiente empinada cubierta de nieve, los números primos son las ramas que marcan a tu novia en tu móvil cuando pasas por allí. Así de impredecibles son. Hasta aquí…