ข้อสันนิษฐานของออปเปอร์มันน์
ข้อสันนิษฐานของออปเปอร์มันน์เป็นปัญหาที่ยังแก้ไม่ตกในวิชาคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการกระจายของจำนวนเฉพาะ[ 1 ]ข้อ สันนิษฐาน นี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดแต่มีความน่าเชื่อถือมากกว่าข้อสันนิษฐานของเลอจองเดอร์ข้อสันนิษฐานของอันดริกาและข้อสันนิษฐานของโบรคาร์ด ข้อสันนิษฐาน นี้ตั้งชื่อตามลุดวิก ออปเปอร์มัน น์ นักคณิตศาสตร์ชาวเดนมาร์ก ซึ่งประกาศข้อสันนิษฐานนี้ในการบรรยายที่ยังไม่ได้ตีพิมพ์ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1877 [ 2 ]
คำแถลง
ข้อสันนิษฐานนี้กล่าวว่า สำหรับจำนวนเต็มทุกจำนวนจะมีจำนวนเฉพาะอย่างน้อยหนึ่งจำนวนอยู่ระหว่างจำนวนเต็มนั้น
- และ ,
และอย่างน้อยอีกหนึ่งจำนวนเฉพาะระหว่างนั้น
- และ.
นอกจากนี้ยังสามารถกล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่าฟังก์ชันการนับจำนวนเฉพาะต้องมีค่าไม่เท่ากันที่จุดปลายของแต่ละช่วง[ 3 ]นั่นคือ:
- สำหรับทุกๆ
โดยที่ คือจำนวนของจำนวนเฉพาะที่น้อยกว่าหรือเท่ากับจุดปลายของช่วงทั้งสองนี้คือกำลังสองระหว่างจำนวนโพรนิก สองจำนวน โดยที่จำนวนโพรนิกแต่ละจำนวนเป็นสองเท่าของคู่จำนวนสามเหลี่ยม ผลรวมของคู่จำนวนสามเหลี่ยมคือกำลังสองของ
ผลที่ตามมา
หากสมมติฐานนี้เป็นจริงขนาดของช่องว่างก็จะอยู่ในระดับประมาณ...
นอกจากนี้ยังหมายความว่าจะมีจำนวนเฉพาะอย่างน้อยสองจำนวนอยู่ระหว่างและ(จำนวนหนึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่ถึงและจำนวนที่สองอยู่ในช่วงตั้งแต่ถึง ) ซึ่งเสริมความแข็งแกร่งให้กับสมมติฐานของเลอจองเดอร์ที่ว่ามีจำนวนเฉพาะอย่างน้อยหนึ่งจำนวนในช่วงนี้ เนื่องจากมีจำนวนที่ไม่ใช่จำนวนเฉพาะอย่างน้อยหนึ่งจำนวนอยู่ระหว่างจำนวนเฉพาะคี่สองจำนวนใดๆ จึงหมายความว่าสมมติฐานของโบรคาร์ดที่ว่ามีจำนวนเฉพาะอย่างน้อยสี่จำนวนอยู่ระหว่างกำลังสองของจำนวนเฉพาะคี่ที่ต่อเนื่องกัน[ 1 ]นอกจากนี้ยังหมายความว่าช่องว่าง ที่ใหญ่ที่สุดที่เป็นไปได้ ระหว่างจำนวนเฉพาะสองจำนวนที่ต่อเนื่องกันอาจเป็นสัดส่วนกับสองเท่าของรากที่สองของจำนวนเหล่านั้น ตามที่สมมติฐานของแอนดริกากล่าวไว้
ข้อสันนิษฐานนี้ยังบ่งชี้ว่าอย่างน้อยหนึ่งจำนวนเฉพาะสามารถพบได้ในทุกการหมุนหนึ่งในสี่รอบของเกลียวอูลาม