Кіріспе

Түпкілік сан – басқа бір түпкілік саннан 2-ге артық немесе 2-ге кем. Егіз түпкілік сандар – басқа бір түпкілік саннан 2-ге кем немесе 2-ге артық түпкілік сан. Мысалы, (3, 5) немесе (5, 7) сияқты егіз түпкілік сандар жұбы. Басқаша айтқанда, егіз түпкілік сан – түпкілік сандар арасындағы аралық 2-ге тең болатын сан. Кейде "егіз түпкілік" термині егіз түпкілік сандар жұбын білдіреді; мұндай жағдайда "түпкілік егіз" немесе "түпкілік жұп" деп те атауға болады. Егіз түпкілік сандардың саны қарастырылатын диапазон үлкендеген сайын азаяды, бұл көршілес түпкілік сандар арасындағы аралықтың ұлғаю тенденциясына сәйкес келеді. Алайда, егіз түпкілік сандар шексіз көп пе (түпкілік егіздер туралы болжам) немесе ең үлкен жұп бар ма – әлі белгісіз. Ытан Чжанның 2013 жылғы маңызды еңбегі, сондай-ақ Джеймс Мейнард, Теренс Тао және басқалардың жұмыстары егіз түпкілік сандардың шексіз көп екенін дәлелдеуге елеулі қадам жасады, бірақ қазіргі таңдағыда бұл мәселе шешілмеген күйде қалып отыр.

Бірінші Харди-Литлвуд болжамы

Бірінші Харди-Литлвуд болжамы (Г.Х. Харди және Джон Литлвудтың есімдерімен аталады) – егіз премьерлер болжамының жалпылауы. Ол премьерлер теоремасына ұқсас, премьерлер шоқжұлдыздарының таралуымен, оның ішінде егіз премьерлермен айналысады. \pi 2(x) белгісі p ≤ x шартындағы премьерлер санын білдірсін, мұнда p + 2 де премьер болады. Егіз премьер тұрақтысын былай анықтаймыз:

(Мұндағы көбейтінді p ≥ 3 болатын барлық премьерлерге таралады.) Бірінші Харди-Литлвуд болжамының ерекше жағдайы – екі өрнектің қатынасы x шексізге жақындағанда 1-ге жуықтайды. Онда 388,342 ондық таңба бар. Ол 2016 жылдың қыркүйек айында табылды. 808,675,888,577,436 егіз премьер жұбы 4.35 × дейін табылды. 4.35 × дейінгі барлық премьер жұптарының эмпирикалық талдауы көрсеткендей, егер x-тен кіші мұндай жұптардың саны f(x) болса, онда f(x) кішкентай x үшін шамамен 1.7-ге тең, ал x шексізге жақындағанда 1.3-ке дейін төмендейді. Харди-Литлвуд болжамына сәйкес, f(x) шегі егіз премьер тұрақтысының екі есесіне тең (Брун тұрақтысымен шатастырмау керек).