Кіріспе

Жаңа сандар туралы шешілген болжам Сандар теориясында Голдбахтың әлсіз болжамы, сондай-ақ тақ Голдбах болжамы, үштік Голдбах мәселесі немесе 3 жай сан мәселесі деп белгілі, онда 5-тен үлкен кез келген тақ сан үш жай санның қосындысы ретінде өрнектеледі. (Бір сомада бір жай сан бірнеше рет қолданылуы мүмкін.) Бұл болжам "әлсіз" деп аталады, өйткені Голдбахтың күшті болжамы (екі жай санның қосындысына қатысты) дәлелденсе, онда бұл да дұрыс болады. Егер 4-тен үлкен кез келген жұп сан екі тақ жай санның қосындысы болса, онда 4-тен үлкен кез келген жұп санға 3 қосу 7-ден үлкен тақ сандарды (және 7 өзі 2+2+3-ке тең) береді. 2013 жылы Харальд Хельфгот Голдбахтың әлсіз болжамын дәлелдеді, бірақ ол әлі рецензиядан өткен журналда жарияланбады. Дәлел 2015 жылы "Математикалық зерттеулер анналы" сериясында жариялауға қабылданды және содан бері одан әрі қаралып, қайта қаралып келеді; соңғы нұсқаға жақын толық рецензияланған тараулар жариялану үдерісінде. Кейбіреулер болжамды былай тұжырымдайды: 7-ден үлкен кез келген тақ сан үш тақ жай санның қосындысы ретінде өрнектеледі. Бұл нұсқада 7 = 2+2+3 саны жоқ, өйткені бұл үшін жұп жай сан 2 қажет. 7-ден үлкен тақ сандар үшін бұл сәл күштірек, өйткені ол 17 = 2+2+13 сияқты басқа формулаларда рұқсат етілген қосындыларды да жоққа шығарады. Хельфготтың дәлелі болжамның екі нұсқасын да қамтиды. Басқа тұжырымдама сияқты, бұл да Голдбахтың күшті болжамынан тікелей туындайды.

Шығу тегі

Бұл болжам Кристиан Голдбах пен Леонард Эйлер арасындағы хат алмасуда туындаған. Қатты Голдбах болжамының бір формулировкасы, екі жай санның қосындысы түріндегі, көбірек таралған формулировкаға эквивалентті, мынадай: 5-тен үлкен кез келген бүтін санды үш жай санның қосындысы түрінде жазуға болады. Ал әлсіз болжам – бұл мәлімдеме тек тақ бүтін сандарға (және мүмкін сомадағы үш жай санның да тақ болуы) қатысты шектелген нұсқасы.

Нәтижелердің уақыт реті

1923 жылы Харди мен Литтлвуд, жалпыланған Риман гипотезасын қабылдаса, әлсіз Гольдбах болжамы барлық жеткілікті үлкен тақ сандар үшін дұрыс екенін көрсетті. 1937 жылы Иван Матвеевич Виноградов жалпыланған Риман гипотезасына тәуелділікті жойып, барлық жеткілікті үлкен тақ сандарды үш жай санның қосындысы ретінде көрсетуге болатынын тікелей дәлелдеді (Виноградов теоремасын қараңыз). Виноградовтың бастапқы дәлелі, ол тиімсіз Сигель-Вальфиш теоремасын қолданғандықтан, "жеткілікті үлкен" үшін шек бермеді; оның шәкірті К. Бороздкин (1956) осы сан жеткілікті үлкен екенін анықтады. Бұл санның бүтін бөлігі 4,008,660 ондық таңбадан тұрады, сондықтан бұл саннан кіші әрбір санды тексеру мүлдем мүмкін емес. 1997 жылы Дешуйлер, Эффингер, те Риле және Зиновьев жалпыланған Риман гипотезасының барлық сандар үшін Гольдбахтың әлсіз болжамын білдіретінін көрсететін нәтижені жариялады. Бұл нәтиже 1020-ден жоғары сандар үшін жарамды жалпы мәлімдемемен және кішігірім жағдайларды компьютерлік кеңінен іздеуді біріктіреді. Саутер де шамамен сол уақытта бірдей жағдайларды қамтитын компьютерлік іздестіру жүргізді. 1995 жылы Оливье Рамаре әрбір жұп сан n ≥ 4 шын мәнінде ең көп дегенде алты жай санның қосындысы екенін көрсетті, одан әрбір тақ сан n ≥ 5 ең көп дегенде жеті жай санның қосындысы болып табылады. Лезек Каниецки Риман гипотезасы бойынша әрбір тақ бүтін сан ең көп дегенде бес жай санның қосындысы екенін көрсетті. 2012 жылы Теренс Тао бұл дәлелді Риман гипотезасысыз жетілдірді; бұл екі нәтиже де жақсарды. 2002 жылы Лю Мин Чит (Гонконг университеті) және Ван Тянь Зе Бороздкиннің шегін шамамен төмендетті. Экспонента әлі де барлық кіші сандарды компьютер арқылы тексеруге мүмкіндік бермейтіндей үлкен. (Компьютерлік іздеулер Гольдбахтың күшті болжамы үшін 1018-ге дейін ғана жетті, ал әлсіз Гольдбах болжамы үшін одан да аз.) 2012 және 2013 жылдары Перу математигі Харальд Хельфгот әлсіз Гольдбах болжамын шартсыз дәлелдеу үшін үлкен және кіші доғалар бағалауын жетілдірген екі мақала жариялады. Мұнда, үлкен доғалар – бұл тұрақты болатын рационал сандардың маңындағы интервалдардың бірігуі. Кіші доғалар деп анықталады .