■素数の問題(その8)
nつ子素数は無数に存在すると予想されていますが,素数の星座予想と呼ばれています.がんの遺伝子変異が密集して起こりやすい部位(hot region)も多数あり,素数の星座予想はがんの発生メカニズムを想起させてくれます.もう少し検討してみましょう.
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【1】素数の星座予想
[1]四つ子素数(p,p+2,p+6,p+8)について,mod3,mod5で考えた結果,pは30n+11型素数でなければならないことがわかっている.
[2]六つ子素数(p−10,p−6,p−4,p,p+2,p+6)について,mod3,mod5,mod7で考えた結果,pは210n+107型素数でなければならないことがわかっている.
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【2】三つ子素数
(p,p+2,p+6)がともに素数となるとき,三つ子素数と定義すると
p=1(mod3)のとき,p+2=0 (mod3)
p+6=1 (mod3)
p=2(mod3)のとき,p+2=1 (mod3)
p+6=2 (mod3)
→pは3n+2型素数でなければならない.
p=1(mod5)のとき,p+2=3 (mod5)
p+6=2 (mod5)
p=2(mod5)のとき,p+2=4 (mod5)
p+6=3 (mod5)
p=3(mod5)のとき,p+2=0 (mod5)
p+6=4 (mod5)
p=4(mod5)のとき,p+2=1 (mod5)
p+6=0 (mod5)
→pは5n+1型素数あるいは5n+2型素数でなければならない.
[1](2n+1,3n+2,5n+1)の場合,連立合同式
x=1 (mod2)
x=2 (mod3)
x=1 (mod5)
を計算しよう.
x=x1+2x2+6x3とおいて,最初の式に代入する.→x1+2x2+6x3=x1=1 (mod3)→x1=1がこの合同式の解である.
→x=1+2x2+6x3を2番目の式に代入する.→1+2x2+6x3=1+2x2=2 (mod3)→2x2=1 (mod3)→x2=2がこの合同式の解である.
→x=5+6x3を3番目の式に代入する.→5+6x3=1 (mod5)→6x3=−4 (mod5)→x3=1がこの合同式の解である.
x=11となるので,中国剰余定理より連立合同式の解は
x=11 (mod30)
である.
[2](2n+1,3n+2,5n+2)の場合,連立合同式
x=1 (mod2)
x=2 (mod3)
x=2 (mod5)
を計算しよう.
x=x1+2x2+6x3とおいて,最初の式に代入する.→x1+2x2+6x3=x1=1 (mod3)→x1=1がこの合同式の解である.
→x=1+2x2+6x3を2番目の式に代入する.→1+2x2+6x3=1+2x2=2 (mod3)→2x2=1 (mod3)→x2=2がこの合同式の解である.
→x=5+6x3を3番目の式に代入する.→5+6x3=2 (mod5)→6x3=−3 (mod5)→x3=2がこの合同式の解である.
x=17となるので,中国剰余定理より連立合同式の解は
x=17 (mod30)
である.
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【3】まとめ
三つ子素数(p,p+2,p+6)について,mod3,mod5で考えた結果,pは30n+11型素数あるいは30n+17型素数でなければならないことがわかった.
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