Constante de brun

Constante de Brun

En mathématiques, la constante de Brun des nombres premiers jumeaux (ou plus simplement constante de Brun) est la somme de la série des inverses des nombres premiers jumeaux, c’est-à-dire des couples de nombres premiers distants de 2.

Cette constante tire son nom du mathématicien Viggo Brun qui démontra en 1919 que cette série est convergente^[1].

Définition

Soit $(p_n, q_n)_{n\in\mathbb{N}}$ la suite des couples de nombres premiers jumeaux. Les premiers termes de cette suite sont $(3,5)$ , $(5,7)$ , $(11,13)$ , etc.

Soit $(S_n)_{n\in\mathbb{N}}$ la suite des sommes partielles des inverses des $n$ premiers termes de la suite précédente : $S_n=\sum_{k=0}^n \left( \frac{1}{p_k} + \frac{1}{q_k} \right)$ . La série correspondante converge vers la constante de Brun, notée $B 2$ :

$B_2 = \left(\frac{1}{3} + \frac{1}{5}\right) + \left(\frac{1}{5} + \frac{1}{7}\right) + \left(\frac{1}{11} + \frac{1}{13}\right) + \left(\frac{1}{17} + \frac{1}{19}\right) + \left(\frac{1}{29} + \frac{1}{31}\right) + \cdots$ .

À la différence de la série des inverses de tous les nombres premiers qui, elle, diverge, cette série est convergente. Une divergence de la série aurait permis de prouver la conjecture des nombres premiers jumeaux ; dans la mesure où elle est convergente, cette conjecture n'est toujours pas prouvée.

Estimation

Une première estimation de la constante de Brun a été effectuée par Shanks et Wrench en 1974 à l'aide des premiers jumeaux jusqu'à 2 millions^[2]. R.P. Brent calcula en 1976 tous les nombres premiers jumeaux jusqu'à 10¹¹ et améliora le résultat^[3].

Une meilleure estimation de la constante de Brun a été réalisée par Thomas Nicely en 1994 par une méthode heuristique en calculant les nombres premiers jumeaux jusqu'à 10¹⁴^[4] (pour l'anecdote, T. Nicely a mis en évidence à cette occasion le bogue de la division du Pentium). Il a par la suite amélioré cette approximation en utilisant les jumeaux jusqu'à 1,6×10¹⁵[3] et a mis à jour cette approximation au fil des années. En septembre 2006, il donnait l'estimation suivante [4] :

B₂ = 1,90216 05825 38 ± 0,00000 00014 00.

La meilleure estimation de l'écriture décimale de la constante de Brun a été réalisée en 2002 par Pascal Sebah et Patrick Demichel en utilisant tous les nombres premiers jumeaux jusqu'à 10¹⁶^[5] :

B₂ ≈ 1,90216 05831 04.

La suite des chiffres de la constante de Brun en écriture décimale est référencée dans l'OEIS comme suite A065421 de l’OEIS.

Généralisation

Il existe aussi une constante de Brun pour les quadruplets de nombres premiers. Un quadruplet de premiers est un couple constitué de jumeaux premiers, séparés d'une distance de 4 (la plus courte distance possible) soit $(p, p + 2, p + 6, p + 8)$ . Les premiers quadruplets de premiers sont (5, 7, 11, 13), (11, 13, 17, 19), (101, 103, 107, 109). La constante de Brun pour les quadruplets de premiers, notée B₄, est la somme des inverses de tous les nombres premiers des quadruplets :

$B_4 = \left(\frac{1}{5} + \frac{1}{7} + \frac{1}{11} + \frac{1}{13}\right) + \left(\frac{1}{11} + \frac{1}{13} + \frac{1}{17} + \frac{1}{19}\right) + \left(\frac{1}{101} + \frac{1}{103} + \frac{1}{107} + \frac{1}{109}\right) + \cdots$

avec la valeur :

B₄ = 0,87058 83800 ± 0,00000 00005.

Voir aussi

Liens externes

(en) On twins enumeration and Brun's constant (Thomas Nicely)
(en) Introduction to twin primes and Brun's constant computation (Pascal Sebah)

Références

↑ Viggo Brun, La série 1/5 + 1/7 + 1/11 + 1/13 + 1/17 + 1/19 + 1/29 + 1/31 + 1/41 + 1/43 + 1/59 + 1/61 + … où les dénominateurs sont « nombres premiers jumeaux » est convergente ou finie, Bulletin des Sciences Mathématiques n^o 43 (1919), p. 100-104 et 124-128
↑ D. Shanks et J. W. Wrench, Brun's constant, Mathematical Computation n^o 28 (1974), p. 293-299
↑ R. P. Brent, Tables Concerning Irregularities in the Distribution of Primes and Twin Primes Up to 10^(11), Mathematical Computation n^o 30 (1976), p. 379
↑ Thomas Nicely, Enumeration to 10^14 of the twin primes and Brun's constant, Virginia Journal of Science 46:3 (1995), p. 195-204 [1]
↑ Patrick Sebah, Counting Twin Primes and estimation of Brun's Constant up to 10¹⁶ (2002) [2]

Portail des mathématiques

Ce document provient de « Constante de Brun ».

Catégorie : Constante mathématique

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Constante de brun de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Нужна курсовая?

Regardez d'autres dictionnaires:

Constante De Brun — En mathématiques, la constante de Brun des nombres premiers jumeaux (ou plus simplement constante de Brun) est la somme de la série des inverses des nombres premiers jumeaux, c’est à dire des couples de nombres premiers distants de 2. Cette… … Wikipédia en Français
Constante de Brun — En mathématiques, la constante de Brun des nombres premiers jumeaux (ou plus simplement constante de Brun) est la somme de la série des inverses des nombres premiers jumeaux, c’est à dire des couples de nombres premiers distants de 2. Cette… … Wikipédia en Français
Constante de Brun — La constante de Brun, B2, es el valor al que converge la suma de los inversos de los números primos gemelos: En 1919 Viggo Brun demostró la convergencia de la serie. Esto contrasta con el hecho de que la suma de los inversos de todos los números… … Wikipedia Español
Brun — (homonymie) Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom … Wikipédia en Français
Brun (Homonymie) — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom … Wikipédia en Français
Constante De Meissel-Mertens — En mathématiques, la constante de Meissel Mertens (également nommée dans la littérature mathématique constante de Mertens, constante de Kronecker, constante d Hadamard de la Vallée Poussin ou constante des inverses des nombres premiers) est une… … Wikipédia en Français
Constante de meissel-mertens — En mathématiques, la constante de Meissel Mertens (également nommée dans la littérature mathématique constante de Mertens, constante de Kronecker, constante d Hadamard de la Vallée Poussin ou constante des inverses des nombres premiers) est une… … Wikipédia en Français
Brun (homonymie) — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. Sur les autres projets Wikimedia : « Brun (homonymie) », sur le Wiktionnaire (dictionnaire universel) … Wikipédia en Français
Constante mathématique — Table de constantes mathématiques Cet article donne une liste de certaines constantes mathématiques. Typiquement, une constante en mathématique est un élément du corps des nombres réels ou des nombres complexes. À la différence des constantes… … Wikipédia en Français
Constante d'Euler-Mascheroni — En mathématiques, la constante d Euler Mascheroni, ou constante d Euler, est une constante mathématique, utilisée principalement en théorie des nombres, définie comme la limite de la différence entre la série harmonique et le logarithme naturel.… … Wikipédia en Français

Dictionnaires et Encyclopédies sur 'Academic'

Constante de brun