Satz von Green-Tao – Wikipedia

Der Satz von Green-Tao ist ein Resultat aus der Zahlentheorie, das die Existenz beliebig langer arithmetischer Folgen in der Menge der Primzahlen begründet.

Das Theorem wurde 2004 von Ben Green und Terence Tao bewiesen.[1]

  1. Zu jeder Länge gibt es unendlich viele arithmetische Primzahlenfolgen.
  2. Sei die Zählfunktion der Primzahlen nicht größer als , in anderer Schreibweise . Falls eine Teilmenge der Primzahlen ist, so dass
,
dann existieren in für jedes unendlich viele arithmetische Folgen (positiver Differenz ) von Primzahlen der Länge .

Seien und , dann sind und arithmetische Primzahlenfolgen, welche die Primzahlfolgen mit der Differenz bzw. mit der Differenz produzieren.

Allgemein ist eine solche Folge von der Form , wobei ein primer Initialwert ist, die Distanz zur nächsten Primzahl und die Anzahl der Folgenglieder.

Die bisher (Stand 2021) längste arithmetische Primzahlfolge hat 27 Glieder und wurde 2019 von Rob Gahan und PrimeGrid gefunden ( ist das Primorial von 23 = 223 092 870):[2]

 mit 

bzw.

.

Sei die Menge der Primzahlen.

Für erhält man trivialerweise die unendliche Menge aller Folgen der Länge mit primem , weil der Limes superior des konstanten Quotienten offenbar gleich ist.

Für erhält man die unendliche Menge aller Folgen der Länge mit ungleichen Primzahlen und , zum Beispiel sind und zwei solche Folgen der Differenz bzw. . Diese Distanz kann also in zwei Folgen auch unterschiedlich sein (sonst hätte man für die Primzahlzwillings-Vermutung von Alphonse de Polignac, die aber unbewiesen ist).

Für erhält man alle Folgen mit drei Gliedern, diese Aussage wurde 1939 von Johannes van der Corput gezeigt.

Für war es bis zum Beweis des Satzes von Green-Tao unbekannt.

Einzelnachweise

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  1. Ben Green, Terence Tao: The primes contain arbitrarily long arithmetic progressions. In: Annals of Mathematics. 167. Jahrgang, Nr. 2, 2008, S. 481–547, doi:10.4007/annals.2008.167.481, arxiv:math.NT/0404188.
  2. Jens Kruse Andersen: Primes in Arithmetic Progression Records. Abgerufen am 27. Mai 2021.