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$\开始组$

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:

  • 西格尔定理有(相对简单的)初等证明,但从中推导出西格尔-瓦尔菲斯定理似乎需要复杂(或傅里叶)分析。

  • Linnik定理不存在初等证明在文学作品中但米卡·米利诺维奇(Micah Milinovich)在下文中表示,A.Granville可能有关于这一主题的更多信息。也许值得联系他。

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!

$\端组$
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  • 2
    $\开始组$ @伊戈尔·里文:也许我遗漏了一些东西,但OP说“在这种情况下,基本上没有复杂的分析;这似乎比以前更加透明,复杂分析被明确地称为“不是什么”。 $\端组$
    – 用户9072
    2012年3月3日0:54
  • $\开始组$ 我相信现在有两个Linnik定理的初等证明(在避免L函数零点的意义上),一个是由于Friedlander-Iwaniec,另一个是因为Granville-Soundararajan。我认为这两个证据都没有出现,但我听到了安德鲁·格兰维尔关于这个问题的演讲。 $\端组$ 2012年3月3日19:11
  • $\开始组$ 弗里德兰德和伊瓦涅克的证据在他们的筛子书《克里布罗歌剧》(第24章)中;然而,除了筛选方法之外,它还使用了L函数的零。 $\端组$ 2012年3月3日20:17
  • $\开始组$ Granville——Sound的“自命不凡的观点”在最近这项调查的第3节(算术级数中的素数,没有L函数)中进行了阐述:dms.umontreal.ca/%7Eandrew/PDF/ItalySurvey.PDF $\端组$
    – 匿名者
    2012年3月5日22时17分
  • 4
    $\开始组$ Granville和Soundararajan对Linnik定理的证明可以在这里找到dms.umontreal.ca/~andrew/PDF/OnePage.PDF(另请参见此处dms.umontreal.ca/~andrew/Courses/MAT6627.H11.html). $\端组$ 2012年3月9日20:22

2个答案2

重置为默认值
7
$\开始组$

迪米特里斯·库库洛普洛斯(Dimitris Koukoulopoulos)最近有一些很好的工作,他用“自命不凡”的方法证明了Siegel-Walfisz定理。可在此处找到预印本:

http://www.crm.umontreal.ca/~koukoulo/documents/publications/multfncs.pdf

$\端组$
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  • 4
    $\开始组$ 本文中对Siegel定理的证明确实是初等的(这简化了Pintz以前的证明;感谢您提供了这篇有趣的参考文献)。但这里的困难在于将$L(1,\chi)$上的信息转换为$\Psi(X,q,a)$的估计值:作者没有回避这个问题,而是关键地使用了傅里叶反演公式(作为Perron反演公式的替代)。 $\端组$
    – js21型
    2012年3月3日16:33
  • 2
    $\开始组$ 这篇论文现在发表在arXiv上:front.math.ucdavis.edu/203.0596 $\端组$ 2012年3月6日19:00
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$\开始组$

查看中的方程式(5)

《数学手稿》108(2002),第495-513页。

我自己(O.Ramaré)。你可以在我的网站上找到这篇论文。我以一种基本的方式得到$\epsilon_q=\exp(-c\sqrt{q}(\log q)^2)$。最好改进Siegel零点位置。对不起,报纸是法语的:)

我希望这有帮助!奥利维尔

$\端组$
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  • $\开始组$ 你好,奥利维尔!谢谢你。Jétais effectivement mustésur ton article peu après avoir posécette question ily a cinq ans,et je l’avais donc citédans le texte que je pr parais alors。 $\端组$
    – js21型
    2017年11月22日13:03

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