Novità sui numeri primi e le questioni di C. Caldwell
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Novità sui numeri primi e le questioni di C. Caldwell
- NOVITA’ SULLA TEORIA DEI NUMERI (Le nostre proposte di soluzioni alle questioni di C. Caldwell) Gruppo “B. Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Nardelli, *Gruppo amatoriale per la ricerca matematica sui numeri primi, sulle loro congetture e sulle loro connessioni con le teorie di stringa. Abstract In this paper we will show our solutions to the open questions about prime numbers on website http://primes.utmedu/notes/conjectures/ . Introduzione/Riassunto In questo lavoro riepilogativo riportiamo in sintesi, con riferimenti finali per eventuali approfondimenti le nostre soluzioni o proposte di soluzione, totali o parziali, ai problemi sui numeri primi ufficialmente ancora aperti in Teoria dei numeri, e indicati 1 da C. Caldwell nel suo famoso sito: http://primes.utmedu/notes/conjectures/ . Qui di seguito esse sono sinteticamente tradotte, esponendo poi le nostre proposte di soluzione, e infine anche quelle, ancorché parziali, sull’ipotesi di Riemann e la fattorizzazione veloce – non accennate nell’elenco di Caldwell, pur essendo anch’esse importanti, ancora aperte e anch’esse concernenti i numeri primi. I nostri relativi lavori per ogni problema sono indicati nei riferimenti finali e pubblicati sul nostro sito http://nardelli.xoom.it/virgiliowizard/ salvo diversa indicazione, per una più facile reperibilità e consultazione. “ Congetture sui Numeri Primi e Questioni Aperte“ 1) Congettura di Goldbach : ogni pari n > 2 è la somma di due primi 2) Problema di Goldbach sui Numeri dispari: ogni 2 dispari n > 5 è la somma di tre primi… 3) Ogni numero dispari è invece la differenza di due primi. (pari; “dispari” è errato, poiché la differenza tra due numeri primi, tranne il 2 iniziale, è sempre pari, N.d.A.A.) 4) Per ogni numero pari 2n ci sono infinite coppie di numeri primi consecutivi con differenza 2n . (ancora qui la congettura di Polignac, N.d.A.A.) 5) Congettura dei primi gemelli: ci sono infiniti numeri primi gemelli 6) Ci sono infiniti numeri primi di forma n^2 + 1 ? (Congettura e numeri di di Landau, N.d.A.A.) 7) I numeri primi di Fermat sono finiti? 8) C’è sempre un numero primo tra n^2 e (n+1)^2 ? (Congettura di Oppermann, N.d.A.A.) 3 La prima questione riguarda la famosa congettura di Goldbach, da noi affrontata con qualche buon risultato: il ruolo dei multipli dispari di 3 nella formazione delle coppie di Goldbach, ora totalmente compresa. I multipli dispari di 3 facilitano la formazione delle coppie di Goldbach per N = 6n, poichè si eliminano tra di loro facilitando la formazione delle coppie di Goldbach tra i numeri primi, mentre per N = 6n + 2 tale formazione viene ostacolata. Alcuni multipli di 3 si accoppiano con altrettanti numeri primi, diminuendo così il numero totale delle coppie di Goldbach, maggiore (circa il doppio e anche di più) per i numeri pari multipli di 6, per i quali i multipli dispari di 3, e degli altri successivi numeri primi si accoppiano tra loro e così anche i numeri primi, formando così più coppie di Goldbach che per i numeri pari 6n + 2 e 4 quindi non multipli di 6. Esempio per N = 210, numero primoriale poiché 2*3*5*7 =210 TABELLA p+ q= N 1 + 209 ( = 210 ) 3 207 multipli dispari di 3 5 205 multipli dispari di 5 7 203 multipli dispari di 7 9 201 multipli dispari di 3 11 199 entrambi primi: coppia di Goldbach, 11+199=210 13 197 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 15 195 multipli dispari di 3 17 193 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 19 191 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 21 189 multipli dispari di 3 23 187 23 primo, 187 composto = 11*17 25 185 multipli dispari di 5 27 183 multipli dispari di 3 29 181 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 31 179 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 33 177 multipli dispari di 3 35 175 multipli dispari di 5 37 173 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 39 171 multipli dispari di 3 41 169 41 primo, 169 composto =13^2 43 167 entrambi primi:coppia di Goldbach … … 45 165 multipli dispari di 5 47 163 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 49 161 multipli dispari di 7 51 159 multipli dispari di 3 53 157 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 5 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 155 multipli dispari di 5 153 multipli dispari di 3 151 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 149 entrambi primi : coppia di Goldbach … … 147 multipli dispari di 3 145 multipli dispari di 5 143 67 primo, 143 composto = 11*13 141 multipli dispari di 3 139 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 137 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 135 multipli dispari di 5 133 multipli dispari di 7 131 entrambi primi: coppie di Goldbach … … 129 multipli dispari di 3 127 entrambi primi:coppie di Goldbach … … 125 multipli dispari di 5 123 multipli dispari di 3 121 9 primo, 121 = 11^2 119 multipli dispari di 7 117 multipli dispari di 3 115 multipli dispari di 5 113 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 111 multipli dispari di 3 109 entrambi primi:coppia di Goldbach … … 107 entrambi primi: coppia di Goldbach … … 105 multipli dispari di 5 In totale abbiamo: • 19 coppie di Goldbach • 15 coppie di multipli dispari di 3 • 10 coppie di multipli dispari di 5 • 4 coppie di multipli dispari di 7 • 4 coppie miste primi/composti su un totale di 52 coppie di numeri dispari con somma 210, con 52 ~ 210/4 = 52,5 (4 poiché si eliminano le coppie di numeri pari e la metà delle coppie di numeri primi, simmetriche rispetto all’altra metà, considerate nella tabella, poiché, per esempio, 6 103+107=107+103=210) 15 coppie di multipli dispari di 3 poiché 210/4*3 = 17,5 ~ 15 10 coppie di multipli dispari di 5 poiché 210/4*5 = 10,5 ~ 10 4 coppie di multipli dispari di 7 poiché 210/4*7 = 7,5 ~ 4 4 coppie rimanenti di numeri misti primi/composti Per N = 208 e 212, con lo stesso procedimento, si hanno invece rispettivamente 7 e 6 coppie di Goldbach, non essendoci i fattori 3, 5, e 7 con i loro multipli dispari e il loro ruolo favorevole alla formazione delle coppie di Goldbach. Esempi simili si possono fare facilmente per tutti i fattoriali e soprattutto per i primoriali, con risultati analoghi.” Riferimenti 1) I numeri primoriali p# alla base della dimostrazione definitiva della congettura di Goldbach (nuove evidenze numeriche) Francesco Di Noto, Michele Nardelli 2) ESTENSIONI DELLE CONGETTURE, FORTE E DEBOLE, DI GOLDBACH (a k = primi , con N e k entrambi pari o dispari) Gruppo “B. Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Nardelli 3) PROOF OF GOLDBACH'S CONJECTURE THROUGH THE abc CONJECTURE 7 Ing. Pier Franz Roggero, Dott. Michele Nardelli, P.A. Francesco Di Noto La seconda questione riguarda la congettura debole di Goldbach, con n dispari come somma di tre numeri primi p, q ed r tali che: n=p+q+r Facciamo un solo esempio, per N’ con N’ = n dispari = 63: per r = 3, S = N’ – r = 63 – 3 = 60, con le coppie di Goldbach per S = 60 abbiamo G(S) = G(60) = 6 coppie di Goldbach p + q, cosicché avremo le seguenti 6 terne per r = 3: r +p+q = N’ = 63 3 + 7 + 53 = 63 3 + 13 + 47 … 3 + 17 + 43 … 3 + 19 + 41 … 3 + 23 + 37 … 3 + 29 + 31 = 63 e abbiamo le prime sei terne di primi la cui somma è N = 63; Per r = 5, S = N’ – r = 63 – 5 = 58, G(58) = 4 r+p+q=N 5 + 5 + 53 5 + 11 + 47 5 + 17 + 41 5 + 29 + 29 e abbiamo altre quattro terne; per r = 7, S = 63 - 7 = 56, con tre coppie di Goldbach: r + p + q = N’ 7 + 3 + 53 R (ripetizione della 3 + 7 + 53) 7 + 13 + 43 7 + 19 + 37 abbiamo altre tre terne; 8 per r = 11, S = 63 – 11 = 52, con tre coppie di Goldbach: r + p + q = N’ 11 + 5 + 47 R (ripetizione di 5 +11 + 47) 11 + 11 + 41 11 + 23 + 29 e abbiamo altre tre terne; per r = 13, S = 63 – 13 = 50, con quattro coppie di Goldbach r + p + q = N’ 13 + 3 + 47 R (ripetizione della 3 + 13 + 47) 13 + 7 + 43 R (ripetizione della 7 + 13 + 43) 13 + 13 + 37 13 + 19 + 31 abbiamo altre quattro terne; per r = 17, S = 63 – 17 = 46, con quattro coppie di Goldbach r + p + q = N’ 17 + 3 + 43 R (ripetizione della 3 + 17 + 43) 17 + 5 + 41 R (ripetizione della 5 + 17 + 41 17 + 17 + 29 17 + 23 + 23 abbiamo altre quattro terne ; per r = 19, S = 63 – 19 = 44, con tre coppie di Goldbach; r + p + q = N’ 19 + 3 + 41 R (ripetizione della 3+19+41) 19 + 7 + 37 R (ripetizione della 7 + 19 + 37) 19 + 13 + 31 R (ripetizione della 13 + 19 + 31) abbiamo altre tre terne : per r = 23, S = 63 – 23 = 40, con tre coppie di Goldbach più brevemente: 23 + 3 + 37 R (ripetizione della 3 + 23 + 47) 23 + 11 + 29 R (ripetizione della 11 + 23 + 29) 23 + 17 + 23 R (ripetizione della 17 + 17 + 23) per r = 29 , S = 63 – 29 = 34, con quattro coppie di Goldbach; 29 + 3 + 31 R (ripetizione della 3 + 29 + 31) 29 + 5 + 29 R (ripetizione della 5 + 29 + 29) 29 + 11 + 23 R (ripetizione della 11 + 23 + 29) 29 + 17 + 17 R (ripetizione della 17 + 17 + 29) per r = 31, S = 63 – 31 = 32, con due sole coppie di Goldbach; 31 + 3 + 29 R (ripetizione della 3+29+31) 9 31 + 13 + 19 R (ripetizione della 13 + 19 + 31) Per r = 37, S = 63 – 37 = 26, con tre coppie di Goldbach; 37 + 3 + 23 R (ripetizione della 3 + 23 + 47) 37 + 7 + 19 R (ripetizione della 7 + 19 + 37 ) 37 + 13 + 13 R (ripetizione della 13 + 13 + 37) per r = 41, S = 63 – 41 = 22, con tre coppie di Goldbach; 41 + 3 + 19 R (ripetizione della 3 + 19 + 41) 41 + 5 + 17 R (ripetizione della 5 + 17 + 41) 41 + 11 + 11 R (ripetizione della 11 + 11 + 41) per r = 43, S = 63 - 43 = 20, con due coppie di Goldbach; 43 + 3 + 17 R ( ripetizione della 3 + 17 + 43) 43 + 7 + 13 R (ripetizione della 7 + 13 + 43) per r = 47, S = 63 - 47 = 16, con due coppie di Goldbach; 47 + 3 + 13 R ( ripetizione della 3 +13 +47) 47 + 5 + 11 R (ripetizione di 5 + 11 + 47) per r = 53, S = 63 – 53 = 10, con due coppie di Goldbach; 53 + 3 + 7 R (ripetizione della 3 + 7 + 53) 53 + 5 + 5 R (ripetizione della 5 + 5 + 53) per r = 59, S = 63 - 59 = 4, con una sola coppia di Goldabch; 59 + 2 + 2 Il numero primo 61 precedente N’ = 63 non si considera, essendo la loro differenza S = 63 – 61 = 2, minore del minimo 4 per la congettura di Goldbach, e che ovviamente non ha nessuna coppia di Goldbach. In totale abbiamo quindi 49 terne di numeri primi r + p + q = 63. dalle quali togliere quelle ripetute (30 terne poco più della metà), e contrassegnate con la lettera R (Ripetizione/permutazione di una terna precedente) per essere, le rimanenti 19 terne, tutte diverse l’una dall’altra, e quindi terne effettive che soddisfano la congettura di Goldbach debole per un qualsiasi numero dispari N’ > 7, che nel nostro esempio è N’ = 63. Le diciannove terne effettive e rimaste sono quindi quelle scritte in corsivo: 3 + 7 + 53 = 63 3 + 13 + 47 … 3 + 17 + 43 … 3 + 19 + 41 … 3 + 23 + 37 … 10 3 + 29 + 31 … 5 + 5 +53 … 5 + 11 + 47 … 5 + 17 + 41 … 5 + 29 + 29 … 7 + 13 + 43 … 7 + 19 + 37 … 11 + 11 + 41 … 11 + 23 + 29 … 13 +13 + 37 … 13 + 19 + 31 … 17 + 17 + 29 … 17 + 23 + 23 … 59 + 2 + 2 … = 63 Il procedimento ovviamente è identico per qualsiasi numero dispari N’ > 7 Riferimento 1) “NOVITA ‘ SULLA CONGETTURA DEBOLE DI GOLDBACH” Gruppo “B.Riemann” Francesco Di Noto,Michele Nardelli 2) Congettura debole di Goldbach già dimostrata. Ne consegue la congettura forte (accenni alla fattorizzazione alla Fermat e alla RH1) Gruppo “B. Riemann”* 11 3) From the weak Goldbach’s Conjecture to the strong Conjecture (hints to the RH1) Gruppo “B. Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Nardelli La terza questione è inesatta, poiché la differenza tra due numeri dispari (e quindi anche tra numeri primi) è sempre pari, (vedi successiva questione sulla congettura di Polignac), a meno che uno dei due numeri primi sia 2 pari, ma questo la terza questione non lo specifica. La quarta questione riguarda anch’essa la congettura di Polignac, estensione della congettura dei numeri gemelli tramite la differenza q - p = 2 alla differenza D = q – p = 2n, ottenuta anche dalle forme p = 6m +1e q = 6n +1 : D = q – p = 6n +1 - (6m + 1) = 6n - 6m + 1 + 1 = 6(n – m) +2 = 6r + 2, oppure 6r se i segni sono diversi; (D 12 per non confonderla con la semidifferenza d = D/2 relativa alla successiva. “fattorizzazione veloce): in ogni caso 6r + 2 e 6r sono sempre pari. Da questa formula è escluso il numero primo 2, perché pari, e la differenza tra un numero dispari e un numero pari è sempre dispari; ma tutti gli infiniti numeri primi sono dispari, con la sola eccezione del 2, che non è di forma 6 n + 1; neanche il 3 lo è, però è dispari e anche primo, e quindi rientra nella congettura di Polignac, che riguarda due numeri primi non consecutivi. Le differenze pari tra due numeri primi consecutivi si chiamano invece gap, e i gap più grandi non superano mai il quadrato del logaritmo del numero primo più piccolo, per via della congettura di Cramer – Shank, da noi dimostrata (Rif.1) 13 Per esempio un piccolo gap notevole è 127 - 113 = 14, mentre tra i primi consecutivi vicini la differenza media è 6, vicina e poco superiore al logaritmo di 100 = 4,6, mentre per numeri primi prossimi a 1000 la differenza media è 6,90, con una media successiva e più uniforme di (4,6 + 6,90) /2 = 5,75 ≈ 6 per tutti i numeri primi da 100 a 1000. 14 è invece più grande di 6, ed è normale per numeri di sette cifre, quindi sopra il milione, per il quale il logaritmo naturale è 13,81 ≈ 14 = differenza media . 1) “PROOF THAT THEMAXIMUN GAP BETWEEN TWO CONSECUTIVE PRIME NUMBERS IS BETWEEN n AND n/ln2 “ Pier Francesco Roggero, Michele Nardelli, Francesco Di Noto 2) Vari sulla fattorizzazione ed i numeri RSA 3) DIMOSTRAZIONE DELLA CONGETTURA DI 14 POLIGNAC Ing. Pier Francesco Roggero, Dott. Michele Nardelli, Francesco Di Noto La quinta questione riguarda i numeri primi gemelli (vedi precedente questione 4) sulla congettura di Polignac, e relativi riferimenti) , cioè i numeri primi consecutivi con differenza 2, connessi alle forme dei numeri primi 6k + 1 quando k è condiviso dai due numeri primi gemelli per esempio 17 e 19 per k = 3, poiché 6*3 - 1 = 17 e 6*3 + 1 = 19. Ai numeri gemelli è legata la questione, ormai da noi risolta delle quadruple di numeri primi (ma anche quintuple e sestuple) con più coppie di numeri gemelli in piccoli intervalli numerici . 1) MAX NUMERI PRIMI E ANCHE GEMELLI Ing. Pier Francesco Roggero 15 2)” INFINITA’ DEI NUMERI PRIMI DI SOPHIE GERMAIN E DEI NUMERI PRIMI GEMELLI Gruppo “B. Riemann” Francesco Di Noto, Michele Nardelli 3) “QUADRUPLE DI NUMERI PRIMI TRAMITE LE FORME 6K + 1 E LORO INFINITA’ Francesco Di Noto, Michele Nardelli La sesta questione riguarda i numeri di Landau, di forma L(n) = n2+ 1. Non abbiamo un lavoro su questa questione, ma da una rapida tabella che riportiamo, concludiamo che essi sono infiniti. Numeri di Landau fino a 10 000 2 5 17 37 101 197 257 401 577 677 1297 1601 2917 3137 4357 5477 7057 8101 8837 16 “Tabella dei numeri di Landau fino a N =10^n n 10^n Numeri di Landau fino a 10^n Stima logaritmica a*n e (ln 10^n) log(10^n) 1 10 a(L) 2 2 100 4 3 1 000 10 3n + 1 6,90 < 10 10 ≈ 1,44 3 4 10 000 19 4n + 3 ? … 9,21< 19 19 ≈ 2 ln(10^4) 4 5n + ? … 5 … 100 000 … 2n 2,30 > 2 1 2n 4,60 > 4 2 Osservazioni: I numeri di Landau fino a 10^n sono sempre maggiori del ln (10^n), salvo che nei primi due valori, il che significa che vanno più veloci del logaritmo di n(10^n) e quindi sono 17 infiniti. Per log (10^n) il numero dei numeri di Landau a(L) supera fin dal primo valore il log (10^n), e prosegue con la stima approssimativa a(L) ≈ log (10^n)^2, con valori reali leggermente in eccesso a tale stima molto attendibile, infatti: a(L) 2 4 10 Log(10^n) 1 2 3 10 4 19 … 19 … ≈ Log(10^n)^2 1^2 = 1 2^2 = 4 3^2 = 9 ≈ 4^2 =16 ≈ Questo ci permette di stimare a(L) con qualsiasi esponente n di 10^n: a(10^n) ≈ n^2, con a(n) > n^2 già a partire da n = 3 (per n = 1 ed n = 2 si ha la parità). Poiché n^2 cresce con n, ed anche un po’ più velocemente, i numeri di Landau sono infiniti. Riferimento 1) “I PROBLEMI DI LANDAU - Congettura e infinità dei Numeri di Landau di forma n2 + 1 (dimostrazione ed 18 estensione a forme numeriche simili)” Gruppo “B. Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Nardelli La settima questione riguarda i numeri primi di Fermat (se siano infiniti oppure no). Abbiamo risolto anche questa questione (Rif.1) elencata da Chris Caldwell nelle sue “Primepages”, e la sua soluzione sembra essere negativa. Su questo argomento, e la possibile non infinità di tali numeri primi, abbiamo letto una recente notizia, tratta dal libro di Ian Stewart” La bellezza della verità – Storia della simmetria” (Einaudi) pag. 148: “… quali sono i numeri di Fermat? I primi tre li abbiamo già visti: 3, 5 e 17. I due successivi sono molto più grandi, 257 e 65 537. E poi basta, non se ne conoscono altri. Nessuno è mai riuscito 19 a dimostrare che esistono, oppure che non esistono. Per quel che se ne sappia, il prossimo, eventuale numero di Fermat deve essere maggiore o uguale a (2^33554432) + 1, con 33554432 = 2^25 , che ha più di dieci milioni di cifre.” Noi invece lo abbiamo dimostrato, e quindi questo presunto nuovo e grande numero di Fermat non esiste proprio. 1) PROOF THAT THE FERMAT PRIME NUMBERS ARE ONLY ‘THE FIRST FIVE’ AND ALL THE OTHER NUMBERS ARE COMPOSITE”. Pier Francesco Roggero, Michele Nardelli1,2, Francesco Di Noto 2) A POSSIBLE PROOF OF FERMAT’S LAST THEOREM THROUGH THE ABC RADICAL Pier Francesco Roggero, Michele Nardelli, Francesco Di Noto L’ottava questione riguarda la congettura di 20 Oppermann, (Rif.1.1) anche questa da noi risolta, considerano che al crescere di n l’intervallo tra due quadrati successivi si fa sempre più ampio, anche il logaritmo di n (frequenza media dei numeri primi) cresce e quindi tra di essi c’è sempre più spazio per sempre più numeri primi. Anche qui, non esiste contro esempio O(n) = 0, con O(n) il numero di numeri primi tra n^2 ed (n+1)^2. Per esempio, per n = 100, tra 10 000 e 10 201 ci sono 2n+1 = 2 x 100 + 1 = 201 numeri , e poiché il logaritmo naturale di 10 000 è ln 10 000 = 9,21 dividendo 201 per 9,21 abbiamo circa 201 / 9,21 = 21, 82 ≈ 21 numeri primi; in realtà ce ne sono 23 (dal 10 007 al 10 193). Ma già a cominciare dai numeri n più piccoli, per esempio 2. tra 4 e 9 ci sono i due numeri primi 5 e 7, per n 3 tra 9 e 16 ci sono i due numeri primi 11 e 13, per n = 4 tra 21 16 e 25 ci sono i tre numeri primi 17, 19, e 23, e così via al crescere di n, il numero O(n) cresce sempre con n, con qualche piccola irregolarità, per esempio per n = 5 tra 25 e 36 ci sono soli due numeri primi 29 e 31, mentre per n = 4 tra 16 e 25, già visto ce ne sono già tre, uno in più dei due numeri primi tra 25 e 36. Riferimenti 1) PROOF OF ANDRICA’S CONJECTURE AND MINIMUM GAP BETWEEN TWO CONSECUTIVE PRIMES Ing. Pier Francesco Roggero, Dott. Michele Nardelli, P.A. Francesco Di Noto che contiene una dimostrazione della congetturta di Oppermann, vedi indice. Index: 1. PROOF OF ANDRICA’S CONJECTURE ................................................................................................. 3 2. MINIMUM GAP BETWEEN TWO SUCCESSIVE PRIME NUMBERS SO THAT THERE IS ALWAYS AT LEAST ONE PRIME NUMBER .................................................................................................................. 8 3. PROOF OF THE LEGENDRE’S, OPPERMANN’S, CRAMER’S AND BROCARD’S CONJECTURES......12 4. CONCLUSION AND SOME MATHEMATICAL CONNECTIONS WITH STRING THEORY………………….18 22 Tra le otto questioni ancora aperte indicate da Chris Caldwell nel suo elenco, mancano ancora però la Fattorizzazione veloce (sottoproblema del problema del millennio P = NP), l’ipotesi di Riemann, e la congettura di Levy. Per quanto riguarda la fattorizzazione veloce, o almeno più veloce di quella classica (N/p = q con p tentativi) conosciamo già l’algoritmo di fattorizzazione alla Fermat, basato sulla nota formula N + d^2 = s^2 , con N = p*q, p = s – d e q = s + d con d tentativi, dove d è semidifferenza d = (q - p)/2 e q la semisomma s = (p + q)/2, e qui c’è la connessione con la nostra soluzione di Goldbach: S = 2s come somma p + q. E’ molto efficiente solo con i prodotti di due numeri molto vicini tra loro, tipo numeri gemelli, cugini e sexy, ma non 23 abbiamo ancora un modo efficace per poterli distinguere conoscendo solo N; un possibile buon riconoscimento può essere la parte decimale della radice quadrata n di N, cioè n = √N: se è molto alta, cioè superiore a 0,9, meglio ancora se 0,9999… ecc., i due fattori primi sono molto vicini, e l’algoritmo di Fermat fattorizza N con pochi tentativi essendo la loro differenza d piccola, anche se N è molto grande, per es. un numero RSA. Per esempio, il prodotto N = 101*103=10403, con n = √ 10403 =101,995 con parte decimale alta, 0,995, che tradisce questa possibilità, e relativa facilità di fattorizzazione con l’algoritmo di Fermat, e anche più semplicemente andando a ritroso a partire da n; il primo numero intero è 101, che è p di p*q = N = 101*103. Esempio simile 101*107 = 10807 con n = 103,956 dove p ora è il numero primo precedente a 103, e cioè 101. 24 Questa potrebbe essere una lontana conseguenza della congettura di Legendre e di Andrica, che studieremo meglio in seguito. Riferimento 1) Ipotesi su p < n come possibile percentuale di n = √N per una fattorizzazione più veloce Francesco Di Noto, Michele Nardelli (Gruppo “B.Riemann”) 2) Vari articoli sulla fattorizzazione Per quanto riguarda invece l’ipotesi di Riemann, invece, abbiamo proposto una soluzione per l’ipotesi equivalente RH1 = RH , e per la funzione di Landau come ipotesi RH equivalente anche questa, ed altre già pubblicate sul nostro sito .. 25 Riferimenti 1) Vari: articoli sull’ipotesi di Rieman, già pubblicati . Un ‘altra questione aperta è la congettura di Levy, da noi trattata, anche come ipotesi RH equivalente. Tale ormai ex congettura è paragonabile alla congettura forte di Goldbach come formula di calcolo L(N) ≈ G(N) ≈ N / (lnN)^2 e alla congettura debole di Goldbach . Come caso particolare N = p + 2q, scrivibile anche come N = p + q + q e quindi come somma di tre primi (la congettura debole di Goldbach e la congettura di Levy consentono le ripetizioni). Riferimento 1) “Congettura di Levy come ipotesi RH equivalente e relativo grafico comet” 26 Gruppo “B. Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Nardelli CONCLUSIONE Tutte le questioni aperte elencate da Caldwell sono quindi ormai da noi parzialmente o totalmente chiuse, con le nostre proposte di soluzione accennate in questo lavoro e da approfondire con la lettura dei vari riferimenti specifici o generali. Invece i problemi del Millennio connessi ai numeri primi e ancora aperti per ora sono solo questi: - P = NP con fattorizzazione veloce come caso particolare o sottoproblema; - Ipotesi di Riemann, RH - Congettura di Birch e Swinnerton – Dier, alla base della crittografia basata sulle curve ellittiche (ECC), così come 27 la crittografia RSA è basta sulla fattorizzazione veloce di N = p*q, con N numero RSA con centinaia di cifre. E le nostre soluzioni parziali o totali per alcune delle suddette otto questioni ancora aperte, potrebbero benissimo spianare un po’ la strada, in futuro, a questi altri grossi problemi matematici connessi ai numeri primi; mentre gli altri problemi del millennio riguardano com’è noto, l’algebra, la topologia, la fisica, ecc. Riferimenti per la congettura di Birch e Swinnerton – Dyer 1) “LA CONGETTURA DI BIRCH E SWINNERTON – DYER E I NUMERI CONGRUENTI” Gruppo “B. Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Nardelli, Pier Francesco Roggero 2) “Congettura sulle curve ellittiche con punti razionali 28 connessi ai numeri di Fibonacci. (Possibili conseguenze per la congettura di Swinnerton – Dyer e la crittografia ECC). Gruppo “B. Riemann”* Michele Nardelli, Francesco Di Noto Riferimenti generali per tutte le questioni aperte, già pubblicati o in corso di pubblicazione (tutti sul nostro sito http://nardelli.xoom.it/virgiliowizard/ , salvo diversa indicazione) 1.2) “IL CONCETTO MATEMATICO DI “ABBONDANZA” E IL RELATIVO GRAFICO PER LA RH1” Francesco Di Noto, Michele Nardelli (Gruppo B. Riemann) 29 1.3)” I numeri primoriali p# alla base della dimostrazione definitiva della congettura di Goldbach (nuove evidenze numeriche)” Francesco Di Noto, Michele Nardelli 2) “Breve Statistica sui numeri RSA” sul sito http://nardelli.xoom.it/virgiliowizard/ sezione Teorie di stringa e teoria dei numeri 3.1) “Congettura di Levy proposta di soluzione della congettura e ipotesi RH equivalente di Levy” ing. Rosario Turco, prof. Maria Colonnese, Dr. Michele Nardelli, prof. Giovanni Di Maria, Francesco Di Noto, prof. Annarita Tulumello Sul sito eprints.bice.rm.cnr.it/813/1/Levy.pdf 30 Rif 4 - “Numero RSA - 2048: una previsione sulla stima approssimativa dei suoi fattori p e q –“ Francesco Di Noto, Michele Nardelli 4.1)”Ipotesi su p < n come possibile percentuale di n = √N per una fattorizzazione più veloce” Francesco Di Noto, Michele Nardelli (Gruppo “B.Riemann”) 5.1) “La funzione di Landau come ipotesi RH equivalente II (La nostra proposta di dimostrazione empirica con tabelle e grafico comet; ulteriori connessioni con le partizioni di numeri)” Francesco Di Noto e Michele Nardelli 5.2) “IPOTESI SULLA VERITA’ DELLE CONGETTURE SUI NUMERI PRIMI CON GRAFICI COMET E CONTRO 31 ESEMPI NULLI” (Legendre, Goldbach, Riemann…)” Michele Nardelli ,Francesco Di Noto, Sul sito eprints.bice.rm.cnr.it/813/ - 16k – Riferimenti classificati per argomenti principali (Goldbach, fattorizzazione e Riemann): a) Sulle congetture di Goldbach 1a) “ I numeri primoriali p# alla base della dimostrazione definitiva della congettura di Goldbach (nuove evidenze numeriche)” Francesco Di Noto, Michele Nardelli 2a) “CONCETTO MATEMATICO DI “ABBONDANZA” E IL RELATIVO GRAFICO PER LA RH1 “ Francesco Di Noto, Michele Nardelli (Gruppo B. Riemann) 3a) “NOVITA ‘ SULLA CONGETTURA DEBOLE DI GOLDBACH” Gruppo “B.Riemann” Francesco Di Noto,Michele Nardelli 4a) “TEORIA COMPUTAZIONALE DEI NUMERI E IL 32 PROBLEMA P = NP: i tempi di calcolo per la fattorizzazione come sottoproblema di P = NP, in particolare per i numeri RSA con la congettura forte “ p’ primo minimo = 2n/3 ≈ 67% di n = √N” Gruppo “B. Riemann” Francesco Di Noto, Michele Nardelli 5a) ESTENNSIONI DELLE CONGETTURE, FORTE E DEBOLE, DI GOLDBACH (a k = primi , con N e k entrambi pari o dispari) Gruppo “B. Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Narde 6a) “ IL TEOREMA FONDAMENTALE DELLA FATTORIZZAZIONE” Gruppo “B.Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Nardelli 7a) “FATTORIZZAZIONE VELOCE COME PROBLEMA NP (NON POLINOMIALE)” Gruppo “B.Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Nardelli 8a) “ PROBLEMI NP: LE APPROSSIMAZIONI DELLA NATURA E QUELLE DEI MATEMATICI “ Gruppo “B. Riemann” 9a) Alcuni metodi noti di fattorizzazione veloce (crivello quadratico, 33 radici quadrate di 1 mod N, algoritmo di fattorizzazione di Fermat, di Pollard, congettura debole e forte e ipotesi percentuale per i numeri RSA con un attendibile rapporto q/p ≈ 2) Francesco Di Noto, Michele Nardelli 10a) “Matematica con i numeri primi e le forme 6k + 1 “ Francesco Di Noto, Michele Nardelli, Pier Francesco Roggero 11 a) TAVOLE ARITMETICHE PER ALCUNE CONGETTURE E TEOREMI SUI NUMERI PRIMI (Goldbach, Goldbach debole, Polignac, Teorema fondamentale della fattorizzazione. Possibili connessioni con la crittografia RSA) Francesco Di Noto, Michele Nardelli b) Sulle ipotesi RH equivalenti 1b) “IPOTESI SULLA VERITA’ DELLE CONGETTURE SUI NUMERI PRIMI CON GRAFICI COMET E CONTRO ESEMPI NULLI (Legendre, Goldbach, Riemann...) ” Michele Nardelli ,Francesco Di Noto 34 2b) “La funzione di Landau come ipotesi RH equivalente II (La nostra proposta di dimostrazione empirica con tabelle e grafico comet; ulteriori connessioni con le partizioni di numeri) “ Francesco Di Noto e Michele Nardelli 3b) “Ipotesi sulle funzioni zeta per altre serie numeriche simili alla serie dei numeri primi” (I “parenti poveri” dei numeri primi : numeri fortunati, numeri di Polignac, numeri di Cramer ecc. Analogie con i numeri primi, relative funzioni zeta con probabile parte reale ½ anche per essi). Francesco Di Noto, Michele Nardelli 4b) “Congettura di Levy come ipotesi RH equivalente e relativo grafico comet “ Gruppo “B. Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Nardelli 5b) “Ipotesi RH equivalenti, le funzioni σ(n), φ(n), (n) e le forme numeriche 6k + 1 (Accenno finale alla relazione Fattorizzazione veloce – RH) “ Gruppo “B. Riemann”* Francesco Di Noto, Michele Nardelli, Pier Francesco Roggero 6b) Congettura generale sulle possibili infinite 35 funzioni zeta , compresa quella di Riemann Francesco Di Noto, Michele Nardelli, Pierfrancesco Roggero c) Sulla fattorizzazione e i numeri RSA 1c) “Connessione tra ipotesi RH e crittografia RSA: un mito da sfatare Francesco Di Noto, Michele Nardelli 2c) “Ipotesi su p < n come possibile percentuale di n = √N per una fattorizzazione più veloce “ Francesco Di Noto, Michele Nardelli 3c) “I numeri semiprimi e i numeri RSA come loro sottoinsieme” Francesco Di Noto, Michele Nardelli 4c) “I NUMERI RSA : UNA PICCOLA STATISTICA SUI RAPPORTI r = q/p E RELATIVE OSSERVAZIONI “ Gruppo “B. Riemann” Francesco Di Noto , Michele Nardelli 5c) “INFINITE ESTENSIONI DEI NUMERI PRIMI DI SOPHIE GERMAIN (connessioni con test di primalità e fattorizzazione veloce) Gruppo “B. Riemann” 36 Michele Nardelli, Francesco Di Noto 6c) PROPOSTA DI FATTORIZZARE IL NUMERO RSA- 2048 cercando p tra il 70 % e il 71% della sua radice quadrata, corrispondente ad un rapporto r = q/p ≈2) Gruppo “B. Riemann Nardelli Michele, Francesco Di Noto FINE 37