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定理已证明

素数间隔有界定理(张益唐、梅纳德)

命题陈述

lim inf⁡n→∞(pn+1−pn)<∞\displaystyle \liminf_{n\to\infty} (p_{n+1}-p_n) < \infty:存在一个有限上界 CC,使得无穷多对相邻素数之差不超过 CC。Polymath8 项目给出的目前已知最佳无条件上界是 C=246C=246。

为什么成立?

尽管 xx 附近素数的平均间隔像 ln⁡x\ln x 一样增长,该定理表明间隔并非处处无限增大——无穷多次地,相邻两个素数之间的距离保持在一个固定的有界范围内,这是仍未解决的孪生素数猜想(C=2C=2)的一个弱化形式。

证明思路

张益唐(2013年)改造了 Goldston–Pintz–Yıldırım 筛法,并结合一个新的等分布估计(适用于比 Bombieri–Vinogradov 定理无条件给出的模略大一些的情形),证明了 C≤70,000,000C\le 70{,}000{,}000。随后梅纳德以及独立地陶哲轩引入了更灵活的多维筛法(同时对许多线性型进行优化),简化了论证并把上界降到 C≤600C\le600。Polymath8 合作项目结合并进一步优化了这些技术,在无条件情形下达到 C≤246C\le246(在广义 Elliott–Halberstam 猜想下则为 C≤6C\le6)。

证明者

用到此定理的主题

相关定理

分步证明

该定理暂无分步证明。

参考文献

  1. Yitang Zhang (2014). Bounded gaps between primes · DOI:10.4007/annals.2014.179.3.7
  2. James Maynard (2015). Small gaps between primes · DOI:10.4007/annals.2015.181.1.7 · arXiv:1311.4600