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斯丘斯數


斯丘斯數(或稱第一斯丘斯數)是指當 Sk_1 大於某個值時,pi(n)<li(n) 必定不成立(假設 黎曼猜想 為真),其中 pi(n)素數計數函式li(n)對數積分

艾薩克·阿西莫夫在他的科普文章 “斯丘斯化!” (1974) 中介紹了斯丘斯數。

1912 年,利特爾伍德證明了 Sk_1 的存在性(Hardy 1999, p. 17),以及上限

 Sk_1=e^(e^(e^(79))) approx 10^(10^(10^(34)))

隨後斯丘斯 (Skewes) (1933) 找到了該上限。此後,萊曼 (Lehman) 在 1966 年將斯丘斯數縮小至 1.165×10^(1165)(Conway 和 Guy 1996;Derbyshire 2004, p. 237),特·裡勒 (te Riele) (1987) 將其縮小至 e^(e^(27/4)) approx 8.185×10^(370),貝斯 (Bays) 和哈德遜 (Hudson) (2000; Granville 2002; Borwein 和 Bailey 2003, p. 65; Havil 2003, p. 200; Derbyshire 2004, p. 237) 將其縮小至小於 1.39822×10^(316)。貝斯和哈德遜的結果表明,不等式可能在 10^(176) 附近失效,並因此確定了在 1.617×10^(9608) 附近存在大範圍的違例(Derbyshire 2004, p. 237)。德米歇爾 (Demichel) 的最新研究表明,第一次交叉點大約發生在 1.397162914×10^(316) 附近,在這個值之前再次發生交叉的機率微乎其微,並且在存在這種風險的可疑區域,這個機率實際上可以顯著降低,這些結果幾乎可以肯定是目前最好的結果(P. Demichel,私人通訊,2005 年 8 月 22 日)。

嚴格來說,羅瑟 (Rosser) 和舍恩菲爾德 (Schoenfeld) (1962) 證明了在 10^8 以下沒有交叉點,布倫特 (Brent) (1975) 隨後將這個下限提高到 8×10^(10),科特尼克 (Kotnik) (2008) 提高到 10^(14)

1914 年,利特爾伍德證明了該不等式實際上必定會無限次地不成立。

第二斯丘斯數 Sk_2 (Skewes 1955) 是指當 pi(n)<li(n) 必定不成立時,假設 黎曼猜想 為假。它比斯丘斯數 Sk_1 大得多,

 Sk_2=10^(10^(10^(10^3))).

另請參閱

葛立恆數, 對數積分, 素數計數函式, 黎曼猜想

使用 探索

參考文獻

Asimov, I. "Skewered!" 大小之事。 紐約:Ace Books, 1976。Asimov, I. "Science: Skewered!" Mag. Fantasy Sci. Fiction. 1974 年 11 月。Ball, W. W. R. 和 Coxeter, H. S. M. 數學娛樂與散文,第 13 版。 紐約:Dover, p. 63, 1987。Bays, C. 和 Hudson, R. H. "最小的 xpi(x)>li(x) 的新界限。" Math. Comput. 69, 1285-1296, 2000。Boas, R. P. "斯丘斯數。" 收錄於 數學李子 (Ed. R. Honsberger)。華盛頓特區:Math. Assoc. Amer., 1979。Borwein, J. 和 Bailey, D. 實驗數學:21 世紀的合理推理。 韋爾斯利,馬薩諸塞州:A K Peters, p. 65, 2003。Brent, R. P. "素數和孿生素數分佈的不規則性。" Math. Comput. 29, 43-56, 1975。Conway, J. H. 和 Guy, R. K. 數之書。 紐約:Springer-Verlag, p. 61, 1996。Crandall, R. 和 Pomerance, C. 素數:計算視角。 紐約:Springer-Verlag, 2001 中的 Ex. 1.35。Demichel, P. "素數計數函式及相關主題。" http://demichel.net/patrick/li_crossover_pi.pdf.Derbyshire, J. 素數迷戀:伯恩哈德·黎曼與數學中最偉大的未解難題。 紐約:Penguin, p. 236, 2004。Granville, A. "素數的可能性和量子混沌。" 2002。 http://www.msri.org/ext/Emissary/EmissarySpring02.pdf.Hardy, G. H. 拉馬努金:關於其生活和工作啟發的十二次講座,第 3 版。 紐約:Chelsea, pp. 17 和 21, 1999。Havil, J. 伽瑪:探索尤拉常數。 普林斯頓,新澤西州:普林斯頓大學出版社,pp. 200 和 209, 2003。Kotnik, T. "素數計數函式及其解析近似。" Adv. Comput. Math. 29, 55-70, 2008。Lehman, R. S. "關於差值 pi(x)-li(x)。" Acta Arith. 11, 397-410, 1966。Littlewood, J. E. 利特爾伍德雜集。 劍橋,英格蘭:劍橋大學出版社,pp. 110-112, 1986。Rosser, J. B. 和 Schoenfeld, L. "素數的一些函式的近似公式。" Ill. J. Math. 6, 64-94, 1962。Skewes, S. "關於差值 pi(x)-li(x)。" J. London Math. Soc. 8, 277-283, 1933。Skewes, S. "關於差值 pi(x)-li(x)。II。" Proc. London Math. Soc. 5, 48-70, 1955。te Riele, H. J. J. "關於差值 pi(x)-li(x) 的符號。" Math. Comput. 48, 323-328, 1987。Wagon, S. Mathematica 在行動。 紐約:W. H. Freeman, p. 30, 1991。

在 中被引用

斯丘斯數

請引用為

Weisstein, Eric W. “斯丘斯數。” 來自 -- Wolfram 網路資源。 https://mathworld.tw/SkewesNumber.html

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