Подумайте, не торопитесь.
Цепочки Каннингема
Рассмотрим последовательность чисел 2, 5, 11, 23, 47. Число 2 – простое число Жермен. Умножив его на 2 и прибавив единицу, мы получим простое число 5, которое также относится к простым числам Жермен и приводит нас к 11, которое также относится к простым числам Жермен и приводит нас к 23, которое также относится к простым числам Жермен и приводит нас к 47. Тут, однако, эта цепочка заканчивается, потому что 2 × 47 + 1 = 95, а это число составное. Таким образом, эта последовательность состоит из четырех чисел Жермен и еще одного простого числа.
Такого рода последовательности простых чисел Жермен называются цепочками Каннингема по имени британского военного и математика Алана Дж. Каннингема (1842–1928).
Вот еще несколько задач:
• Существуют ли более длинные цепочки? На самом деле да. Мой домашний компьютер совершенно обессилел, но сумел выдать следующий скромный пример цепочки из шести чисел: 89, 179, 359, 719, 1439, 2879.
• Существуют ли цепочки любой длины?
• Что будет, если заменить 2p + 1 на 2p – 1?
• Имеет ли смысл исследовать выражения 4p + 1 или 4p – 1?
Ха! Задавать-то сложные вопросы легко!
Загадка Гольдбаха, или Кто хочет стать миллионером?
В 1742 г. произошло несколько важных событий. Иоганн Себастьян Бах сочинил «Вариации Гольдберга» (нет почти ни одного настоящего математика, который бы не боготворил это произведение), поэт Эдуард Юнг написал «Ночные размышления о жизни, смерти и бессмертии», в Перу восстали индейцы. А 7 июня этого года почти никому не известный прусский математик Христиан Гольдбах написал письмо великому швейцарскому математику (с которым мы сталкиваемся снова и снова) Леонарду Эйлеру.
Эйлер и по нынешний день остается самым плодовитым математиком в истории – его наследие составляет около 80 томов трудов в разных областях математики. Наивысшим достижением Гольдбаха была служба учителем русского царя Петра II (внука Петра Великого). Хотя один из них был из Пруссии, а другой – из Швейцарии, и Эйлер, и Гольдбах работали в Санкт-Петербургской академии наук, основанной Петром Великим.
В письме к Эйлеру Гольдбах выдвинул гипотезу, известную теперь под названием «гипотеза Гольдбаха». Она представляет собой одну из самых старых и самых известных открытых проблем теории чисел, да и всей математики. Эта гипотеза утверждает, что любое четное целое число начиная с 4 может быть представлено в виде суммы двух простых чисел (так звучит современная формулировка гипотезы). Например, 4 = 2 + 2, 6 = 3 + 3, 8 = 3 + 5… Бо́льшие четные числа часто можно записать в виде суммы двух простых чисел не одним, а несколькими способами. Например, 40 = 3 + 37 = = 11 + 29 = 17 + 23.
