अंकगणितीय विकास में अभाज्य

संख्या सिद्धांत में, अंकगणितीय प्रगति में अभाज्य कम से कम तीन अभाज्य संख्याओं का कोई क्रम है जो एक अंकगणितीय प्रगति में लगातार शब्द हैं। एक उदाहरण प्राइम्स (3, 7, 11) का अनुक्रम है, जो इसके द्वारा दिया गया है $$a_n = 3 + 4n$$ के लिए $$0 \le n \le 2$$.

ग्रीन-ताओ प्रमेय के अनुसार, अंकगणितीय प्रगति में मनमाने ढंग से अभाज्य संख्याओं के बड़े क्रम मौजूद होते हैं। कभी-कभी वाक्यांश का उपयोग अभाज्य संख्याओं के लिए भी किया जा सकता है जो अंकगणितीय प्रगति से संबंधित होते हैं जिसमें समग्र संख्याएं भी होती हैं। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग फॉर्म की अंकगणितीय प्रगति में प्राइम्स के बारे में किया जा सकता है $$an + b$$, जहां ए और बी कोप्राइम पूर्णांक हैं, जो अंकगणितीय प्रगति पर डिरिचलेट के प्रमेय के अनुसार असीम रूप से कई कंपोजिट के साथ-साथ असीम रूप से कई अभाज्य हैं।

पूर्णांक के ≥ 3 के लिए, एक 'एपी-के' (जिसे 'पीएपी-के' भी कहा जाता है) अंकगणितीय प्रगति में के प्राइम का कोई अनुक्रम है। एक AP-k को a·n + b के रूप में k primes के रूप में लिखा जा सकता है, निश्चित पूर्णांक a (सामान्य अंतर कहा जाता है) और b, और n के लगातार पूर्णांक मानों के लिए। एक एपी-के आमतौर पर n = 0 से k − 1 के साथ व्यक्त किया जाता है। यह अंकगणितीय प्रगति में पहले प्रमुख होने के लिए b को परिभाषित करके हमेशा प्राप्त किया जा सकता है।

गुण
प्राइम्स की किसी भी अंकगणितीय प्रगति की एक सीमित लंबाई होती है। 2004 में, बेन जे. ग्रीन और टेरेंस ताओ ने ग्रीन-ताओ प्रमेय को सिद्ध करके एक पुराने अनुमान को सुलझाया: अभाज्य संख्याओं में मनमाने ढंग से बड़े अंकगणितीय क्रम होते हैं। यह तुरंत अनुसरण करता है कि किसी भी k के लिए अपरिमित रूप से अनेक AP-k होते हैं।

यदि AP-k अभाज्य k से शुरू नहीं होता है, तो सार्व अंतर प्राथमिक k# = 2·3·5·...·j का गुणज होता है, जहाँ j सबसे बड़ा अभाज्य ≤ k है।
 * प्रमाण: मान लें कि AP-k n के लगातार मानों के लिए a·n + b है। यदि एक अभाज्य p, a को विभाजित नहीं करता है, तो मॉड्यूलर अंकगणित कहता है कि p अंकगणितीय प्रगति के प्रत्येक p'वें पद को विभाजित करेगा। (H.J. वेबर से, Cor.10 में ``असाधारण प्राइम नंबर ट्विन्स, ट्रिपल और मल्टीप्लेट्स, arXiv:1102.3075[math.NT]। ``रेगुलरिटीज़ ऑफ़ ट्विन, ट्रिपलेट और मल्टीप्लेट प्राइम नंबर्स, arXiv:1103.0447 में Theor.2.3 भी देखें। [math.NT], ग्लोबल J.P.A.Math 8(2012), प्रेस में।) यदि AP k लगातार मानों के लिए अभाज्य है, तो a को सभी अभाज्य p ≤ k से विभाज्य होना चाहिए।

इससे यह भी पता चलता है कि सामान्य अंतर वाले एपी में सबसे छोटे अभाज्य के मान से अधिक लगातार अभाज्य शब्द नहीं हो सकते हैं जो कि विभाजित नहीं करता है।

यदि k अभाज्य है तो एक AP-k k से शुरू हो सकता है और एक सामान्य अंतर है जो k# के बजाय केवल (k−1)# का गुणक है। (एच.जे. वेबर से, ``कम नियमित असाधारण और दोहराए जाने वाले प्राइम नंबर मल्टीप्लेट्स, arXiv:1105.4092[math.NT], Sect.3।) उदाहरण के लिए, AP-3 प्राइम्स {3, 5, 7} और कॉमन डिफरेंस 2 के साथ # = 2, या AP-5 प्राइम्स के साथ {5, 11, 17, 23, 29} और कॉमन डिफरेंस 4# = 6। यह अनुमान लगाया जाता है कि ऐसे उदाहरण सभी प्राइम्स k के लिए मौजूद हैं।, सबसे बड़ा अभाज्य जिसके लिए यह पुष्टि की गई है k = 19 है, इस AP-19 के लिए 2013 में Wojciech Iżykowski द्वारा पाया गया:
 * 19 + 4244193265542951705·17#·n, n = 0 से 18 के लिए।

यह व्यापक रूप से माने जाने वाले अनुमानों से आता है, जैसे कि डिक्सन का अनुमान और पहले हार्डी-लिटिलवुड अनुमान के कुछ संस्करण|प्राइम के-ट्यूपल अनुमान, कि यदि p > 2 सबसे छोटा प्राइम है जो a को विभाजित नहीं करता है, तो अपरिमित रूप से कई AP-(p) हैं -1) सामान्य अंतर के साथ ए। उदाहरण के लिए, 5 सबसे छोटा अभाज्य है जो 6 को विभाजित नहीं करता है, इसलिए आम अंतर 6 के साथ अपरिमित रूप से कई एपी-4 होने की उम्मीद है, जिसे एक सेक्सी प्रधान चतुर्भुज कहा जाता है। जब a = 2, p = 3, यह 2 अभाज्य संख्या (b, b + 2) के AP-2 के साथ जुड़वा प्रधान अनुमान है।

एपी में न्यूनतम अभाज्य
हम अंतिम अवधि को कम करते हैं।

एपी
में सबसे बड़ा ज्ञात प्राइम अभाज्य q के लिए, q# मौलिक 2·3·5·7·...·q को दर्शाता है।

, सबसे लंबे समय तक ज्ञात एपी-के एक एपी-27 है। AP-26 के लिए कई उदाहरण जाने जाते हैं। पहली खोज 12 अप्रैल, 2010 को बेनोइट पेरीचॉन द्वारा प्लेस्टेशन 3 पर जारोस्ला रोब्ल्व्स्की और ज्योफ रेनॉल्ड्स द्वारा सॉफ्टवेयर के साथ, ब्रायन लिटिल द्वारा प्लेस्टेशन 3 में वितरित प्राइमग्रिड प्रोजेक्ट में पाई गई थी: :43142746595714191 + 23681770·23#·n, n = 0 से 25 के लिए। (23# = 223092870)

जब तक पहला AP-26 पाया गया तब तक प्राइमग्रिड द्वारा खोज को 131,436,182 खंडों में विभाजित किया गया था और दुनिया भर में 32/64 बिट सीपीयू, ए NVIDIA सीयूडीए जीपीयू और सेल माइक्रोप्रोसेसरों द्वारा संसाधित किया जाता है।

इससे पहले, रिकॉर्ड 17 मई, 2008 को रैनन चेर्मोनी और जारोस्ला रोब्ल्व्स्की द्वारा पाया गया एक एपी -25 था: :6171054912832631 + 366384·23#·n, n = 0 से 24 के लिए। (23# = 223092870)

AP-25 खोज को Athlon 64 पर लगभग 3 मिनट लगने वाले खंडों में विभाजित किया गया था और Wróblewski ने बताया कि मुझे लगता है कि रैनन ऐसे 10,000,000 से भी कम खंडों से गुज़रे ( Athlon 64 पर इसमें लगभग 57 cpu वर्ष लगे होंगे)।

पहले का रिकॉर्ड 18 जनवरी, 2007 को अकेले जारोस्लाव व्रॉब्ल्व्स्की द्वारा पाया गया एक एपी -24 था:
 * 468395662504823 + 205619·23#·n, n = 0 से 23 के लिए।

इसके लिए रोब्लेव्स्की ने बताया कि उन्होंने कुल 75 कंप्यूटरों का इस्तेमाल किया: 15 64-बिट एथलॉन, 15 डुअल कोर 64-बिट पेंटियम डी 805, 30 32-बिट एथलॉन 2500, और 15 ड्यूरॉन 900। निम्न तालिका खोज के वर्ष के साथ सबसे बड़ा ज्ञात एपी-के दिखाती है और अंतिम प्राइम में दशमलव अंकों की संख्या दिखाती है। ध्यान दें कि सबसे बड़ा ज्ञात AP-k, AP-(k+1) का अंत हो सकता है। कुछ रिकॉर्ड बनाने वाले पहले निश्चित p के साथ c·p#+1 फॉर्म के अभाज्य संख्याओं के एक बड़े सेट की गणना करना चुनते हैं, और फिर c के मानों में AP को खोजते हैं जिससे एक अभाज्य प्राप्त होता है। यह कुछ अभिलेखों के लिए अभिव्यक्ति में परिलक्षित होता है। व्यंजक को आसानी से a·n + b के रूप में फिर से लिखा जा सकता है।

अंकगणितीय प्रगति में क्रमागत अभाज्य संख्याएँ
अंकगणितीय प्रगति में क्रमिक अभाज्य कम से कम तीन लगातार अभाज्यों को संदर्भित करते हैं जो एक अंकगणितीय प्रगति में लगातार शब्द हैं। ध्यान दें कि AP-k के विपरीत, प्रगति की शर्तों के बीच अन्य सभी संख्याएँ समग्र होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, AP-3 {3, 7, 11} योग्य नहीं है, क्योंकि 5 भी एक अभाज्य संख्या है।

एक पूर्णांक k ≥ 3 के लिए, एक CPAP-k अंकगणितीय प्रगति में k लगातार प्राइम है। यह अनुमान लगाया गया है कि मनमाने ढंग से लंबे सीपीएपी हैं। यह असीमित रूप से कई CPAP-k को सभी k के लिए लागू करेगा। CPAP-3 में मध्य प्रधान को संतुलित अभाज्य कहा जाता है। सबसे बड़ा ज्ञात में 15004 अंक होते हैं।

पहला ज्ञात CPAP-10 1998 में Manfred Toplic द्वारा वितरित कंप्यूटिंग प्रोजेक्ट CP10 में पाया गया था जिसे Harvey Dubner, टोनी फोर्ब्स, Nik Lygeros, Michael Mizony और Paul Zimmermann द्वारा आयोजित किया गया था। इस CPAP-10 में सबसे छोटा संभव सामान्य अंतर है, 7# = 210। 2018 तक केवल अन्य ज्ञात CPAP-10 को 2008 में उन्हीं लोगों द्वारा पाया गया था।

यदि CPAP-11 मौजूद है, तो इसमें एक सामान्य अंतर होना चाहिए जो कि 11# = 2310 का गुणक है। 11 अभाज्य संख्याओं के पहले और अंतिम के बीच का अंतर इसलिए 23100 का गुणक होगा। कम से कम 23090 समग्र संख्याओं की आवश्यकता 11 अभाज्य संख्याओं के बीच CPAP-11 खोजना अत्यंत कठिन प्रतीत होता है। डबनेर और ज़िमर्मन का अनुमान है कि यह कम से कम 10 होगा CPAP-10 से 12 गुना कठिन।

एपी
में न्यूनतम लगातार अभाज्य

CPAP-k की पहली घटना केवल k ≤ 6 के लिए जानी जाती है.

एपी
में सबसे बड़ा ज्ञात लगातार अभाज्य तालिका k = 3 से 10 के लिए अंकगणितीय प्रगति में लगातार k के सबसे बड़े ज्ञात मामले को दर्शाती है।

एक्सd एक डी-अंकीय संख्या है जिसका उपयोग उपरोक्त रिकॉर्ड में से एक में किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अभाज्य संख्याओं के बीच असामान्य रूप से कई आवश्यक सम्मिश्रों में एक छोटा कारक है। x106 = 115376 22283279672627497420 78637565852209646810 56709682233916942487 50925234318597647097 08315833909447378791 x153 = 9656383640115 03965472274037609810 69585305769447451085 87635040605371157826 98320398681243637298 57205796522034199218 09817841129732061363 55565433981118807417 = x253 % 379# x253 = 1617599298905 320471304802538356587398499979 836255156671030473751281181199 911312259550734373874520536148 519300924327947507674746679858 816780182478724431966587843672 408773388445788142740274329621 811879827349575247851843514012 399313201211101277175684636727

यह भी देखें

 * कनिंघम चेन
 * ज़ेमेरीडी प्रमेय
 * प्राइमग्रिड
 * अंकगणितीय प्रगति से जुड़ी समस्याएं

संदर्भ

 * Chris Caldwell, The Prime Glossary: arithmetic sequence, The Top Twenty: Arithmetic Progressions of Primes and The Top Twenty: Consecutive Primes in Arithmetic Progression, all from the Prime Pages.
 * Jarosław Wróblewski, How to search for 26 primes in arithmetic progression?
 * P. Erdős and P. Turán, On some sequences of integers, J. London Math. Soc. 11 (1936), 261–264.
 * P. Erdős and P. Turán, On some sequences of integers, J. London Math. Soc. 11 (1936), 261–264.