关于算术级数中素数的Dirichlet定理的大多数证明实际上给出了一个类Mertens定理,然后是(较弱的)语句
切比雪夫式束缚:如果$(a,q)=1$,则
$$\sum_{\substack{n\leqX\\equiva\modq}}\Lambda(n)\gg_q\frac{X}{\varphi(q)}$$(这里引入因子$\varphi(q)$只是为了美观)
基本上有两种方法可以加强这一点:
- 对于固定$q$,在$X$-方面:这相当于用$\sim$替换上面的$\gg$,这正是算术级数中的素数定理。
- 在$q$-方面:要求明确的$\epsilon$(取决于$q$)满足$$\sum_{\substack{n\leq X\\equiv a\mod q}}\Lambda(n)\geq\epsilon\frac{X}{\varphi(q)}$$
如果允许进行复杂分析,Siegel-Walfisz将解决这两个问题,并给出$\epsilon=1-o(1)$,范围为$q\ll\left(\log X\right)^A$(对于任何$A>0$)。但我对初级的方法(在本文中,“基本”一词的通常含义)。根据Dirichlet的逐步证明(或者至少是它的现代变体之一),我成功地证明了$$\epsilon=e^{-C\varphi(q)\left(\log q\right)^9}$$是可以接受的。除了不重要的$\log$因素外,我还没有改进它。因此,我的问题是:
用初等方法可以达到的$\epsilon$上的最佳(已知)下限是什么?
从算术级数中素数的初等证明中得到的$q$的更宽允许范围是多少?
欢迎参考,到目前为止我还没有找到。
编辑:根据下面的评论和回答,我得出结论,我所要求的并不像我认为的那样经典。我总结了问题的状态:
编辑2:下面的“匿名者”评论基本上解决了我的问题。确实存在Linnik定理的初等证明(或者至少是避免了Linnik原证明中大多数复杂分析机制的证明)。最后一次使用复杂分析结果是显式使用$\Psi(X,q,a)=\frac{X-\frac}X^{\beta}}{\beta}}{\ varphi(q)}+\text{Error term}$(根据Andrew Granville,这似乎是固定的,但细节尚不清楚
谢谢你的帮助!