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울람 나선 자세히 알아보기

울람 나선

울람 나선은 1에서 시작해 반시계 방향으로 돌면서 양의 정수를 정사각형 안에 적습니다. 소수를 표시하면 대각선 위에 모입니다. 그 선 하나하나가 이차 다항식입니다. 나선을 41에서 시작하면 대각선 하나가 오일러의 공식이 되어 마흔 걸음 연속으로 소수가 나옵니다. 드래그해 이동하고 스크롤해 확대하며, 칸을 클릭하면 그 대각선의 이차식을 볼 수 있습니다.

작동 원리

  1. 이 페이지를 열고 소수를 보세요. 대각선 줄무늬가 발견의 전부입니다.
  2. 드래그해 이동하고 스크롤해 확대하거나, 즐겨찾기 ‘5×5 격자’를 열어 모든 숫자를 읽어 보세요.
  3. ‘오일러의 40’을 고르거나 칸을 클릭해 다항식을 읽은 뒤 PNG로 저장하세요.

정수의 나선

경로는 1에서 시작합니다. 오른쪽으로 한 걸음 간 뒤 왼쪽으로 돌고, 곧은 구간은 앞 구간보다 한 걸음씩 길어집니다. 첫 정사각형은 왼쪽 위에 17, 오른쪽 아래에 25가 있는 익숙한 블록입니다. 소수는 표시됩니다. 합성수는 흐리게 보이거나 숨길 수 있으며, 이것이 울람이 1963년에 그린 그림입니다.

대각선은 공식이다

정사각형의 대각선은 정확히 이차식 4n² + bn + c의 값들입니다. 그중 일부 공식은 인수분해되어 대각선이 비어 있습니다. 오일러의 공식 같은 다른 식은 같은 크기의 무작위 수보다 훨씬 자주 소수가 됩니다. 칸을 클릭하면 공식, 그 선에서 가장 긴 소수 연속, 그리고 1 / ln n과의 비교가 표시됩니다.

소수 마흔 개, 대각선 하나

n² + n + 41은 n = 0부터 39까지 소수입니다. n = 40에서는 값이 1,681 = 41²입니다. 가운데 칸이 41이면 나선 위에서 이 수들은 대각선 4n² − 2n + 41이 됩니다. 이 행렬은 1,523에서 41을 지나 1,601까지 소수 마흔 개로 이어지다가 끊깁니다. 하디와 리틀우드의 추측은 이 다항식이 우연보다 거의 일곱 배 자주 소수가 된다고 예측합니다. 소수가 영원히 이어진다는 증명은 아닙니다.

자주 묻는 질문

울람 나선이란 무엇인가요?

1963년 스타니스와프 울람이 고안한 양의 정수의 사각 나선입니다. 1에서 시작해 오른쪽으로 한 걸음 가고 반시계 방향으로 돕니다. 소수를 표시하면 대각선, 가로선, 세로선 위에 모입니다.

왜 소수가 줄을 지어 나타나나요?

그 선 하나하나는 이차 다항식 4n² + bn + c입니다. 어떤 공식은 거의 언제나 작은 소수로 나누어떨어지고, 오일러의 공식을 비롯한 다른 공식은 거의 나누어떨어지지 않습니다.

오일러의 소수 40개 행렬이란 무엇인가요?

n² + n + 41은 n = 0부터 39까지 소수이고 n = 40에서 41²입니다. 나선을 41에서 시작하면 이 값들은 1,523에서 41을 지나 1,601까지 이어지는 대각선 하나, 4n² − 2n + 41이 됩니다.

나선이 소수 공식을 증명하나요?

아니요. 차이를 눈에 보이게 할 뿐입니다. 하디와 리틀우드의 추측 F는 각 이차식이 얼마나 소수가 풍부해야 하는지 예측합니다. 무한히 많은 소수를 만든다고 증명된 이차식은 아직 없습니다.

나선이 내 기기 밖으로 전송되나요?

아니요. 체, 나선, 그림은 모두 브라우저에서 계산됩니다. PNG로 저장하거나 PictorX 편집기에서 캔버스를 여세요.

시도해 볼 준비가 되셨나요?

브라우저에서 PictorX를 엽니다. 설치가 필요 없고 시작하는 데 신용 카드가 필요하지 않습니다.

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