Web pagina's van Theo Kortekaas

Meer over priemgetallen

Priemgetallen spelen een belangrijke rol in de wiskunde. In de getaltheorie, onderdeel van de wiskunde, nemen priemgetallen een prominente plaats in. Veel wiskundigen zijn op zoek naar een oplossing of een bewijs voor allerlei stellingen over priemgetallen.
Daaronder het "Vermoeden van Goldbach" (dat elk even getal groter dan twee de som is van twee priemgetallen) en
het vermoeden van "prime k-tuples" dat gaat over patronen in achtereenvolgende priemgetallen.
Verder is er het "Riemann-vermoeden" dat gaat over de verdeling van de priemgetallem over de natuurlijke getallen.
Dit Riemann-vermoeden (Riemann-Hypothesis) is zelfs benoemd tot een van de zeven "Millennium Problems"; problemen die bij het begin van het millennium zijn vastgesteld als meest belangrijke, nog onopgeloste wiskundige vraagstukken van deze tijd. Voor de oplossing van elk van deze wiskundige problemen is een prijzengeld uitgeloofd van één miljoen dollar.

Sommige van de vermoedens over priemgetallen zijn al eeuwen oud; het beschikbaar komen van computers rechtvaardigt de verwachting dat er nu sneller bewijzen of oplossingen zullen worden gevonden voor deze vermoedens. Want computers zijn een uitstekend hulpmiddel voor de bestudering van priemgetallen zoals blijkt uit het boek
"Prime Numbers - A Computational Perspective", waarin bij vele vraagstukken rond priemgetallen, algoritmes worden beschreven, zodanig dat daar eenvoudig computerprogramma's voor kunnen worden gemaakt.

Zo is er het "Prime Number Research Program" (PrP) dat hier kan worden gedownload. Dit Windows programma genereert priemgetallen tot 264; kan ondermeer priemgetallen tellen en maakt statistieken van priemgaten. Voorts kunnen de zogenaamde priem k-tuple clusters (ook constellaties genoemd) worden opgespoord met dit programma.

Een van de blijvende vraagpunten rond priemgetallen is: hoeveel priemgetallen zijn er kleiner dan of gelijk aan een bepaalde waarde x. Daarvoor heeft men een speciaal symbool ingesteld: π(x); niet te verwarren met pi als verhoudingsgetal tussen omtrek en middellijn van een cirkel. Dus π(100) betekent het aantal priemgetallen kleiner dan of gelijk aan 100.
De maximale waarde van x waarvoor π(x) kan worden vastgesteld, wordt steeds weer naar boven bijgesteld. Op dit moment (begin 2015) is de waarde π(1024) vastgesteld en door een tweede onafhankelijk instantie bevestigd. Die waarde is: 18.435.599.767.349.200.867.866. Dus zoveel priemgetallen zijn er kleiner dan 1024. Zie de website over het tellen van priemgetallen.

Op die website wordt een tabel gepresenteerd met aantallen priemgetallen kleiner dan een getal, waarbij dat getal een exponent is van 10. Juist omdat een computer meestal werkt in het binaire stelsel, dus met getallen met exponenten van 2, zou je verwachten dat er ook een tabel is met priemgetallen kleiner dan een getal, waarbij dat getal een exponent van 2 is. Omdat deze tabel tot nu toe niet gevonden is op internet wordt hier een begin gemaakt met een dergelijke tabel. Deze tabel loopt tot/met 232. De opgave is om deze tabel uit te breiden tot minstens 248 en later misschien tot 264. Het Windows programma Prime Number Research Program kan hierbij behulpzaam zijn.

Beschrijving en handleiding van het Prime Number Research Programma vindt men hier.

Tabel met getallen van 1 t/m 16 bits
De enkelvoudige nul wordt als een getal geteld!

Getal van
aantal bits
Aantal ver-
schillende getallen
Hiervan
priemgetallen
Hiervan priem-
tweelingen (*)
1 bit 2 0 0
2 bits 2 2 0
3 bits 4 2 **
4 bits 8 2 2
5 bits 16 5 4
6 bits 32 7 4
7 bits 64 13 6
8 bits 128 23 14
9 bits 256 43 14
10 bits 512 75 24
11 bits 1.024 137 52
12 bits 2.048 255 90
13 bits 4.096 464 140
14 bits 8.192 872 226
15 bits 16.384 1.612 430
16 bits 32.768 3.030 710
Totaal 65.536 6.542 1.716

(*) Elke priemtweeling wordt voor twee geteld.
(**) 3,5,7 vormt een priemdrieling en wordt niet meegeteld bij de priemtweelingen.

Nu volgt een tabel met getallen van 17 t/m 32 bits

Getal van
aantal bits
Aantal ver-
schillende getallen
Hiervan
priemgetallen
Hiervan priem-
tweelingen (*)
1-16 bits 65.536 6.542 1.716
17 bits 65.536 5.709 1.332
18 bits 131.072 10.749 2.306
19 bits 262.144 20.390 4.142
20 bits 524.288 38.635 7.570
21 bits 1.048.576 73.586 13.930
22 bits 2.097.152 140.336 24.990
23 bits 4.194.304 268.216 45.286
24 bits 8.388.608 513.708 83.216
25 bits 16.777.216 985.818 152.742
26 bits 33.554.432 1.894.120 281.888
27 bits 67.108.864 3.645.744 523.504
28 bits 134.217.728 7.027.290 969.936
29 bits 268.435.456 13.561.907 1.809.598
30 bits 536.870.912 26.207.278 3.378.954
31 bits 1.073.741.824 50.697.537 6.320.226
32 bits 2.147.483.648 98.182.656 11.857.808
Totaal 4.294.967.296 203.280.221 25.479.144

(*) Elke priemtweeling wordt voor twee geteld.

Nu volgt een tabel met getallen van 33 t/m 48 bits; deze tabel moet nog worden gecompleteerd.

Getal van
aantal bits
Aantal ver-
schillende getallen
Hiervan
priemgetallen
Hiervan priem-
tweelingen (*)
1-32 bit 4.294.967.296 203.280.221 25.479.144
33 bits 4.294.967.296 190.335.585 22.278.142
34 bits 8.589.934.592 369.323.305 41.941.564
35 bits 17.179.869.184 717.267.168 79.070.162
36 bits 34.359.738.368 1.394.192.236 149.395.490
37 bits 68.719.476.736 2.712.103.833 282.684.980
38 bits 137.438.953.472 5.279.763.824 535.624.524
39 bits 274.877.906.94410.285.641.7781.016.388.188
40 bits 549.755.813.88820.051.180.8461.931.246.464
41 bits 1.099.511.627.77639.113.482.6403.674.295.434
42 bits 2.199.023.255.55276.344.462.7976.999.452.962
43 bits 4.398.046.511.104149.100.679.00413.348.502.746
44 bits 8.796.093.022.208291.354.668.49525.485.058.834
45 bits 17.592.186.044.416569.630.404.45048.707.498.526
46 bits 35.184.372.088.8321.114.251.967.76793.184.432.092
47 bits 70.368.744.177.6642.180.634.225.768178.448.452.644
48 bits140.737.488.355.328
Totaal 281.474.976.710.656

(*) Elke priemtweeling wordt voor twee geteld.

31 december 2020