Conjectura de Oppermann

Problema de matemática em aberto:

Sempre existe ao menos um número primo entre x(x+1) e x²?

A Conjectura de Oppermann é um dos problemas não-resolvidos da matemática relacionado com a distribuição dos números primos.[1] É intimamente ligada, mas mais forte que as conjecturas de Legendre, Andrica e Brocard. Tem esse nome devido a Ludvig Oppermann, que a propôs em 1882.[2]

Conjectura

A conjectura afirma que, para todo ( {\displaystyle \forall } ) número inteiro x > 1 {\displaystyle x>1} , existe ao menos um número primo entre

x ( x 1 ) {\displaystyle x(x-1)} e x 2 {\displaystyle x^{2}} ,

e ao menos outro número primo entre

x 2 {\displaystyle x^{2}} e x ( x + 1 ) {\displaystyle x(x+1)} .

Pode ser enunciado de forma equivalente utilizando a função de contagem de números primos.[3] Ou seja:

π ( x 2 x ) < π ( x 2 ) < π ( x 2 + x ) {\displaystyle \pi ({x^{2}-x})<\pi (x^{2})<\pi (x^{2}+x)} para x > 1 {\displaystyle x>1}

com π ( x ) {\displaystyle \pi (x)} sendo a quantidade números primos menores ou iguais a x.

Consequências

Se a conjectura for verdadeira, então a diferença entre dois primos consecutivos pode ser ordenada por

g n < p n {\displaystyle g_{n}<{\sqrt {p_{n}}}\,} .

O que significa que pode haver ao menos dois primos entre x2 e (x + 1)2 (um no intervalo entre x2 e x(x + 1) e o segundo no intervalo entre x(x + 1) e (x + 1)2), provando a conjectura de Legendre que diz que há ao menos um primo no intervalo.

A conjectura também implica que ao menos um número primo pode ser encontrado em cada revolução da Espiral de Ulam.

Status

Mesmo para pequenos valores de x, a quantidade de números primos no intervalo é muito maior que 1, fornecendo fortes indícios de que a conjectura seja de fato verdadeira. Apesar disso, nenhuma demonstração matemática analítica foi apresentada até o fim de 2016..[1]

Ver também

Referências

  1. a b Wells, David (2011), Prime Numbers: The Most Mysterious Figures in Math, ISBN 9781118045718, John Wiley & Sons, p. 164 .
  2. Oppermann, L. (1882), «Om vor Kundskab om Primtallenes Mængde mellem givne Grændser», Oversigt over det Kongelige Danske Videnskabernes Selskabs Forhandlinger og dets Medlemmers Arbejder: 169–179 
  3. Ribenboim, Paulo (2004), The Little Book of Bigger Primes, ISBN 9780387201696, Springer, p. 183 .
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