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Anzahl
der Primzahlabstände |
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Ab August 2004 wurde in dieser
Homepage die Häufigkeit
von Primzahlabständen besprochen. Aus Betrachtungen
mit mod
6 oder mod 30 kann man abschätzen,
daß Abstände, die durch 3 teilbar sind,
mindestens doppelt so oft als jeder andere
Abstand auftreten. Steigt man tiefer ein, läßt sich
eine überraschend
einfache Funktion
ableiten, die für alle Primzahlabstände, alle
Zahlenbereiche
und auch höchste Intervalle
Gültigkeit hat. Eine Obergrenze ist nicht erkennbar.
In
einem
Punkt ist jedoch ein Umdenken erforderlich:
Meist versuchte man bei Überlegungen zu einem
Zwillingsbeweis analog zu klassischen Primzahlbeweisen
vorzugehen.
Der Schritt zu einem 'letzten'
Primzahlzwilling einen 'nächsten' nachzuweisen, gelang in
dieser Art nicht. Statt eines
Zwillings soll
hier jeweils
ein Intervall
mit ausreichend vielen Primzahlabständen
betrachtet werden. Für die notwendige Größe
eines
solchen Intervalls wäre eine klare Aussage möglich.
Jedoch soll darauf bewußt verzichtet werden. Denn
tatsächlich genügt - falls notwendig - die fortgesetzte
Vergrößerung eines eventuell zu kleinen Intervalls! So
angelegte Intervalle weisen
Primzahlen,
Primzahlzwillinge und
andere Primzahlabstände
auf. Es läßt sich eine kleinste Grundmenge M0 von
Primzahlabständen ansetzen und zwar für:
Primzahlabstände
a=2^k mit k=>1
(k=1 sind Primzahlzwillinge)
Die
tatsächliche Größe von M0 muß an
sich nicht
bekannt sein! M0 kann auch mit 1 angenommen
werden.
Jeder dieser 2-er Potenzabstände kommt in einem
Intervall ausreichender Größe etwa gleich
häufig vor.
Es läßt sich eine 'relative Häufigkeit'
der
Abstände zu M0 angeben. Sie wird
mit sehr guter Näherung durch die Funktion rh(n) beschrieben und wurde
aus
modulo-Untersuchungen entwickelt. Siehe
den kurzen Anhang dieser Seite.
Für einen Primzahlabstand a_n mit seinen Primfaktoren f und eventuell vorhandenen Potenzen h von f gilt :
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Die Anzahl eines
Primzahlabstandes ist abhängig von einer Grundmenge
M0 rh(n) ~ M0 * (f1-1)/(f1-2) * (f2-1)/(f2-2) *..... (fk-1)/(fk-2) Somit gilt z.B. für den
Primzahlabstand 25410=(2)*3*5*7*11^2 rh(n) ~ 1 *2/1 *4/3 *6/5
*10/9 = 32/9 |
WICHTIG:
Meine
Aussagen beruhen NICHT auf statistischen
Auswertungen. Vielmehr
wurde der Zahlenstrahl mit modulo-Mustern 'parkettiert' und
entsprechend ausgewertet... mod
6 und mod 30 liefern bereits die Ergebnisse. Zahlenmaterial wird nur
zur Erläuterung angeboten.
.....
Nur in diesem Sinne ist die grafische
Darstellung zu oben zu verstehen:
Das erste Bild weist Primzahlabstände mit Primfaktoren (rechts
weiß/gelb) aus. Die Balken jeder
Zeile zeigen die Anzahl der gefundenen Abstände, Nullpunkt ist
der
linke Bildrand, mit den
zugehörigen Zahlenwerten ganz links. Die
weißen
Pluszeichen + sind die nach obigem Verfahren
geschätzte Anzahl der Abstände.

Und so
sieht die Sache für Abstände ab a=2
(1. Zeile Zwillinge!) aus:
In der Mitte des Bildes sind die Werte der Funktion
rh(n)
eingeblendet, mit M0=1.

Zusammenfassung:
Auch für jedes fernste Intervall
läßt
sich - ohne jegliche Statistik
- das Verhältnis beliebiger Primzahlabstände
zueinander
angegeben. Dabei ist es nicht erforderlich,
die tatsächliche Anzahl eines Abstandes oder bestimmter
Abstände zu kennen. Aus dem feststehenden
und berechenbaren Verhältnis
der Häufigkeiten folgt mit
rh(n), daß jeder gerade Zahlenwert
- einschließlich a=2 für Primzahlzwillinge - als
Primzahlabstand bekannt häufig auftritt. Einzige
Voraussetzung: Das Intervall muß richtig dimensioniert
sein. Je größer das Intervall, desto besser wird
die Übereinstimmung des Verhältnisses der Abstände
zwischen tatsächlichen mit möglichen
Primzahlplätzen ausfallen. Die
'relative Häufigkeit der Primzahlabstände'
schreibt sich systemimmanent und ohne Begrenzung nach oben fort. Will
man dem nicht zustimmen,
würde man die völlig zufällige
Primzahlverteilung ab
einem bestimmten Punkt aufheben.
Letzteres
stünde gegen alle bisherigen Erkenntnisse.
Datum dieses Textes: 2.4.2005 Willi Jeschke Copyright © 2005
Anhang
Entwicklung von rh(n) :
Das erste kleine Bild zeigt die Belegung des Zahlenstrahles mit
mod_6_Mustern genau nach Streichung
eines einzigen ersten Primzahlplatzes. Von den vorhandenen
Primzahlabständen entfallen dann
exakt je 1x a2 und a4, dagegen 2x a6, mit dem Ergebnis:
Abstände
von Zweier_Potenzen kommen
als kleinste Menge M0 (oder 1) vor. Andere Abstände, hier a=6,
umso häufiger, je mehr kleine
ungerade Primzahlfaktoren a besitzt.
Als Funktion rh(6) geschrieben: pi_a6 = 1*2/1 = 2.
Die endgültige Funktion rh(n) wurde durch eine gleiche
Auswertung
höherer Modulwerte entwickelt,
bezw. festgestellt.

