Math Labs

Bài toán mở, Số học và Lý thuyết số, nêu năm 1958

Giả thuyết H của Schinzel và giả thuyết Bunyakovsky

Còn mở

Với mọi họ hữu hạn {f1(x),…,fk(x)}\{f_1(x), \dots, f_k(x)\} các đa thức bất khả quy khác hằng trong Z[x]\mathbb{Z}[x] có hệ số bậc cao nhất dương, nếu không có số nguyên tố pp nào chia hết tích f1(n)⋯fk(n)f_1(n)\cdots f_k(n) với mọi số nguyên nn, thì có vô hạn số nguyên dương nn sao cho f1(n),…,fk(n)f_1(n), \dots, f_k(n) đồng thời là các số nguyên tố. Trường hợp k=1k=1 là giả thuyết Bunyakovsky.

Hiện trạng nghiên cứu tính đến năm 2026

Tính đến năm 2026, giả thuyết Bunyakovsky vẫn chưa được chứng minh cho bất kỳ đa thức đơn lẻ nào có bậc ≥2\ge 2, và giả thuyết H của Schinzel chưa được chứng minh cho bất kỳ cặp đa thức nào (k≥2k \ge 2). Các kết quả vô điều kiện gần nhất hoặc nới lỏng tính nguyên tố sang tính hầu nguyên tố — như định lý năm 1978 của Iwaniec rằng n2+1n^2+1 có nhiều nhất hai thừa số nguyên tố vô hạn lần — hoặc thay đa thức một biến bằng đa thức hai biến có mật độ lớn, như định lý Friedlander–Iwaniec (a2+b4a^2+b^4, 1998) và định lý Heath-Brown (a3+2b3a^3+2b^3, 2001). Đối với các hệ tuyến tính {x+h1,…,x+hk}\{x+h_1, \dots, x+h_k\}, sàng Maynard–Tao (2013) chứng minh rằng với mọi mm, nếu kk đủ lớn thì có ít nhất mm dạng tuyến tính đồng thời nguyên tố vô hạn lần, thiết lập một phần tồn tại yếu của giả thuyết Dickson.

Kết quả tốt nhất đã biết

  • Với k=1k=1 và deg⁡f1=1\deg f_1 = 1, giả thuyết Bunyakovsky đúng theo định lý Dirichlet về số nguyên tố trong cấp số cộng (1837).
  • Với mọi đa thức bậc hai bất khả quy f(x)f(x) không có ước nguyên tố cố định, f(n)f(n) có nhiều nhất hai thừa số nguyên tố với vô hạn nn (Iwaniec, 1978).
  • Với mọi bộ chấp nhận được gồm kk đa thức bậc nhất, có ít nhất mm đa thức đồng thời nhận giá trị nguyên tố vô hạn lần khi k≥Ce4mk \ge C e^{4m} (Maynard, Tao, Polymath8b, 2013–2014).

Công cụ và chỗ dừng

Công cụĐạt đượcChỗ dừng
Sàng nửa chiều và sàng tuyến tính có trọng sốTạo ra các giá trị hầu nguyên tố (PrP_r) cho đa thức đơn lẻ và hệ đa thức có bậc bị chặn.Không thể vượt qua rào cản chẵn lẻ để bảo đảm số nguyên tố thực sự (P1P_1), và mức phân bố cho các dãy đa thức bậc d≥2d \ge 2 còn quá nhỏ.
Sàng đa chiều Maynard–TaoTìm được các cụm gồm mm số nguyên tố đồng thời bên trong một tập chấp nhận được lớn hơn gồm kk đa thức khi các đa thức thoả mãn định lý kiểu Bombieri–Vinogradov.Đòi hỏi kk lớn hơn nhiều so với mm (nên không bao giờ chứng minh được cả kk dạng đồng thời nguyên tố) và phụ thuộc vào các ước lượng mức phân bố chủ yếu chỉ biết cho đa thức bậc nhất.

Câu hỏi còn mở

  • Có tồn tại một đa thức một biến f(x)∈Z[x]f(x) \in \mathbb{Z}[x] nào có bậc ≥2\ge 2 nhận vô hạn giá trị nguyên tố hay không?
  • Định lý cụm bị chặn Maynard–Tao có thể mở rộng vô điều kiện sang các họ chấp nhận được gồm các đa thức bậc hai bất khả quy hay không?

Tài liệu tham khảo

  1. Andrzej Schinzel, Wacław Sierpiński (1958). Sur certaines hypothèses concernant les nombres premiers · DOI:10.4064/aa-4-3-185-208
  2. Paul T. Bateman, Roger A. Horn (1962). A heuristic asymptotic formula concerning the distribution of prime numbers · DOI:10.1090/S0025-5718-1962-0148632-7
  3. Henryk Iwaniec (1978). Almost-primes represented by quadratic polynomials · DOI:10.1007/BF01578070