Apakah Pemalar Meissel-Mertens?

M = lim(Σₚ≤ₙ 1/p − ln ln n)
M ≈ 0.26149721284764278375. Meissel dan Mertens, 1874.

Jumlahkan songsang bagi semua nombor perdana hingga n: 1/2 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + ⋯ + 1/p. Jumlah ini bertambah, tetapi amat perlahan: seperti ln(ln(n)). Pemalar Meissel-Mertens M ialah jurang tepat antara jumlah ini dan sebutan dominannya, sama seperti pemalar Euler-Mascheroni γ ialah jurang antara siri harmonik dan ln(n).

Jumlah songsang nombor perdana tumbuh seperti ln(ln(n)) + M
Σ_{p≤n} 1/p ≈ ln(ln(n)) + M
M ≈ 0.2615 (pemalar Meissel-Mertens)
Pada n=10: ≈ 0.84 n=100: ≈ 1.18 n=1000: ≈ 1.52 n=10^10: ≈ 2.30
Berbanding jumlah harmonik Σ 1/n ≈ ln(n) + γ – songsang nombor perdana tumbuh jauh lebih perlahan.

Euler membuktikan pada tahun 1737 bahawa jumlah semua songsang nombor perdana mencapah. Ini jauh lebih sukar daripada sekadar membuktikan bahawa nombor perdana ialah tak terhingga banyaknya, dan ia memberikan ukuran kuantitatif tentang ketumpatan nombor perdana. Teorem Mertens kemudian menyatakan bahawa Σ(p≤n) 1/p = ln(ln(n)) + M + O(1/log n), dengan M sebagai sebutan pemalar yang tepat.

M berbanding γ: dua pemalar jurang

Perbandingan sebelah menyebelah antara pemalar Euler-Mascheroni dan Meissel-Mertens

Euler-Mascheroni γMeissel-Mertens M
Σ 1/n − ln(n) → 0.5772Σ 1/p − ln(ln n) → 0.2615
Semua bilangan bulatPerdana sahaja

M dan γ berkaitan melalui M = γ + Σₚ(ln(1−1/p) + 1/p). Sama ada salah satu daripadanya tak nisbah masih belum diketahui. Kedua-duanya telah dikira hingga berbilion tempat perpuluhan dan dipercayai transenden, tetapi tiada bukti bagi salah satunya. M: 0.261497212847642783755426838608669…

Jumlah harmonik berbanding jumlah songsang perdana: kedua-duanya mencapah, tetapi pada kadar yang sangat berbeza
4.8959.792.935.197.499.79n=10n=100n=1000n=100…

Jumlah harmonik (biru): 2.93, 5.19, 7.49, 9.79. Jumlah songsang perdana (tumbuh seperti ln(ln(n))+M): hanya 0.84, 1.18, 1.52, 1.85 pada titik yang sama.

Analogi dengan pemalar Euler-Mascheroni

Pemalar Euler-Mascheroni gamma mengukur jurang antara siri harmonik (1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/n) dan ln(n). Pemalar Meissel-Mertens M memainkan peranan yang sama bagi jumlah songsang nombor perdana (1/2 + 1/3 + 1/5 + ... + 1/p) berbanding ln(ln(n)). Kedua-duanya ialah pemalar “pembetulan ralat” bagi siri mencapah yang tumbuh secara logaritma.

Fakta utama tentang Pemalar Meissel-Mertens

Pemalar Meissel-Mertens M ≈ 0.26149 memainkan peranan yang sama bagi songsang nombor perdana seperti pemalar Euler-Mascheroni bagi siri harmonik. Mertens membuktikan pada tahun 1874 bahawa 1/2 + 1/3 + 1/5 + ... + 1/p = ln(ln(n)) + M + ralat kecil. Sama ada M tak nisbah masih belum diketahui. Ia muncul dalam teorem Mertens tentang hasil darab nombor perdana dan dalam ketumpatan nombor licin. M dan gamma berkaitan melalui satu jumlah khusus ke atas semua nombor perdana.

Digunakan dalam
Matematik
Fizik
Teknik
🧬Biologi
💻Ilmu Komputer
📊Statistik
📈Kewangan
🎨Seni
🏛Seni bina
Muzik
🔐Kriptografi
🌌Astronomi
Kimia
🦉Falsafah
🗺Geografi
🌿Ekologi
Want to test your knowledge?
Question
Mengapakah M penting dalam teori nombor?
tap · space
1 / 10