【１】概素数

　その差が２であるような素数のペア（ｐ，ｐ＋２）を双子素数と呼びます．小さな双子素数には（３，５），（５，７），（１１，１３），（１７，１９），・・・など，ちょっと大きなものでは（２２２７１，２２２７３），・・・などがあります．

　双子素数が無限に多く存在するかどうかは今のところわかっていません．双子素数の場合に難しいのは素数全体のときと異なって，双子素数の逆数の和

１／３＋１／５＋１／５＋１／７＋１／１１＋１／１３＋１／１７＋１／１９＋・・・＋１／ｐ＋１／（ｐ＋２）＋・・・

が無限大とはならずに，その和が１．９０１９５・・・（ブルンの定数：１９１９年）となることが証明されている点です．このことは，双子素数が無限にあるとしても，まれにしか存在しないことを示しています．そのため，双子素数が無限に存在することの有力な証拠は見つかっているにもかかわらず，完全な証明には至っていないのです．

　双子素数の分布に関しては，ハーディとリトルウッドによって，

　　πtwin（ｘ）〜Ｃｘ／（ｌｏｇｘ）2

ただし，ｐを３以上の素数として

　　Ｃ＝２Π（１−１／（ｐ−１）2）＝１．３２０３・・・

と予想されています．ここで，Ｃはオイラー積のアナログであり，双子素数の場合のゼータ関数とみなすことができます．定まった用語ではないのですが，ハーディ・リトルウッド積と呼んでいいでしょう．この法則は経験的には正しそうであり，双子素数はたぶん無限組あると信じられています．

　現在のところ，双子素数予想にもっとも接近した結果は，１９６６年，陳景潤によるもので，陳景潤は素数と概素数（素因数を２つしかもたない合成数）のペアは無限に存在することを証明しました．これは無限に多くの双子素数が存在することに大変接近した結果であって，双子素数予想の証明に向かって最初の大きな一歩と考えられます．もう一歩進んで「概」を取り去ることに成功した者が，素数理論の大快挙を成し遂げたことになるのです．

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【２】概完全数

　自然数Ｎの正の約数の和をσ（Ｎ）で表すことにします．Ｎが素数ならば，　　σ（Ｎ）＝１＋Ｎ

完全数ならば

　　σ（Ｎ）＝２Ｎ

が成り立ちます．

　　σ（６）＝１＋２＋３＋６＝１２＝２・６

　　σ（２８）＝１＋２＋４＋７＋１４＋２８＝５６＝２・２８

　　σ（４９６）＝（１＋２＋２^2＋２^3＋２^4）（１＋３１）＝９９２＝２・４９６

　ユークリッドは「原論」の中で，２^n−１が素数ならば２^n-1（２^n−１）は完全数であることを示し，さらにオイラーは偶数の完全数はこの形に限ることを証明しました．偶数の完全数は無限に存在するか，奇数の完全数は存在するかは未解決の難問になっています．

　さて，ここでは

　　σ（Ｎ）＝２Ｎ−１

を満たす自然数を概完全数と呼ぶことにします．

　Ｎ＝２^rとすると

　　σ（Ｎ）＝（１＋２＋２^2＋・・・＋２^r）＝２^r+1−１＝２Ｎ−１

ですから，偶数の概完全数は無限に存在することがわかります．

　　［参］佐久間一浩「高校数学と大学数学の接点」日本評論社

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