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[笔记,科普,数学] 素数(3):素数定理,高斯两个估计的误差

已有 198 次阅读 2026-3-7 21:01 |个人分类:基础数学-逻辑-物理|系统分类:科普集锦

   为了科学地解决实际问题,我们必须经常“回过头来”重新研究基本理论,因为只有依靠深刻的理论分析,才能:(1)在表面的混乱中把握规律性;(2)区分本质与非本质现象;(3)预见事变的发展方向。

—— 一位真正的大专家

   用清晰的思想代替盲目的计算。

   Replacing blind calculations by clear ideas.

—— 狄利克雷(Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet)

  

  

[笔记,科普,数学] 素数(3):素数定理,高斯两个估计误差

  

  

素数计数函数: prime counting function

素数定理: prime number theorem

高斯: Johann Friedrich Carl Gauss, 1777-04-30 ~ 1855-02-23, 77

  

  

Carl-Friedrich-Gauss-engraving_小.png

图1  高斯

https://cdn.britannica.com/27/190027-050-A9A35298/Carl-Friedrich-Gauss-engraving.jpg

  

  

一、素数定理,高斯两个估计

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1524561.html

对于整数 n,1792年,15岁的高斯提出 2026-03-07.jpg

  

二、素数定理,高斯两个估计的误差

  

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图2  unnamed-chunk-8-1.png

https://charlie-spackman.rbind.io/post/2018-07-16-prime-counting-functions-in-r_files/figure-html/unnamed-chunk-8-1.png

  

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图3  primedist.webp

https://thatsmaths.com/wp-content/uploads/2014/02/primedist.jpg?w=1024

  

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图4  81a349fc-3495-4a59-816b-5e4570210718_1035x669.jpg

https://substackcdn.com/image/fetch/w_1456,c_limit,f_auto,q_auto:good,fl_progressive:steep/https://bucketeer-e05bbc84-baa3-437e-9518-adb32be77984.s3.amazonaws.com/public/images/81a349fc-3495-4a59-816b-5e4570210718_1035x669.png

  

高斯 Li(x)-pi(x).jpg

图5  高斯 Li(x)-pi(x).jpg

https://mathworld.wolfram.com/images/eps-svg/PrimeCountingFunctions_650.svg

  

GaussEst_副本.jpg

图6  GaussEst.jpg

https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Diagrams/GaussEst.gif

  

LegGaussEst_副本.jpg

图7   LegGaussEst.jpg

https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Diagrams/LegGaussEst.gif

  

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图8  PNTBoundsPlot3-1024x1015.png

https://woosterphysicists.scotblogs.wooster.edu/files/2025/05/PNTBoundsPlot3-1024x1015.png

  

三、随感:大器,越来越会晚成

   请看:

   (1)2026-01-21 20:45,[往日(22)] 外国 Science 文献给出“人类最高成就”者的部分统计原因(相关性):宽基础重积累

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1519414.html

   (2)科学家做出重要成果的年龄越来越大

   2025-08-30 19:27,[资料,科普] 诺贝尔奖的滞后期越来越长,将威胁、削弱诺贝尔奖作为科学上最受人尊敬的奖项地位

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1499739.html

 

 

参考资料:

[1] 科普中国,2021-12-31,素数定理

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=289518

2] 科普中国,2021-12-31,素数分布

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=315801

   素数分布是数论中研究素数性质的重要课题。素数或称质数,是指一个大于1的整数,除1和它本身外,不能被其他的正整数所整除。研究各种各样的素数分布状况,一直是数论中最重要和最有吸引力的中心问题之一。关于素数分布性质,通过数值观察、计算和初步研究发现,素数分布是以黎曼公式为中心,高斯公式为上限的正态分布,这在现在来说是经验公式,待数学家给出严格证明之后才能成为数学定理。

[3] Weisstein, Eric W. "Prime Counting Function." From MathWorld--A Wolfram Resource

https://mathworld.wolfram.com/PrimeCountingFunction.html

 

以前的《科学网》相关博文链接:

[1] 2026-03-05 21:30,[笔记,科普,数学] 素数(2):素数定理 prime number theorem 之一

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1524561.html

[2] 2026-03-04 15:36,[笔记,科普,数学] 素数(1):算术基本定理 fundamental theorem of arithmetic

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1524368.html

[3] 2024-11-17 22:51,[数学文化,客观派,讨论] 欧几里得对“素数有无穷多个”研究的有效性

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1460458.html

[4] 2024-11-10 22:51,[数学文化,笔记] 素数有无穷多个之九类证明

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1459433.html

[5] 2024-11-02 22:49,[笔记,科普,资料] 素数 prime number 入门

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1458252.html

[6] 2013-07-23 11:51,孪生素数:相关介绍和链接

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-710546.html

[7] 2024-10-22 22:21,[打听,笔记] 推导符号公式的局限性:从数学、心理学到哲学

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1456506.html

[8] 2024-05-19 22:49,[羡慕,讨论,物理] 仅推公式就能得到成果的人

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1434748.html

[9] 2026-01-21 20:45,[往日(22)] 外国 Science 文献给出“人类最高成就”者的部分统计原因(相关性):宽基础、重积累

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1519414.html

[10] 2026-03-06 01:24,[资源,科普,数学] 素数表(质数表,小于 200000) list of primes, prime numbers

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1524570.html

 

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