Variations modernes sur la suite des nombres premiers
De la densité des sin(p) lorsque p parcourt l'ensemble des
nombres premiers.
Voici donc un livre, plutôt destiné
à un public de non spécialistes. On y traite de nombres
premiers, et surtout d'une méthode introduite par le mathématicien
russe I. M. Vinogradov vers 1937 pour les étudier. Depuis, cette
méthode a bien sûr été améliorée de
nombreuses façons, mais l'idée centrale reste de loin la plus
forte. Disons ici rapidement que cette approche introduit des formes
bilinéaires. Les lecteurs plus capés trouveront plus
d'informations dans
cet article.
Bien que centrale et maintenant ancienne, cette idée ne semble pas
avoir réussi à sortir du cercle des spécialistes.
Aussi les ouvrages de vulgarisation s'en tiennent-ils souvent au
théorème des nombres premiers, arrivent parfois à
atteindre leur répartition dans les progressions arithmétiques,
tournent définitivement bride devant les méthodes de cribles
et n'imaginent même pas la suite. Ce scénario (que je caricature
un peu, je l'admets !) comporte
bien des variantes, et une option usuelle consiste à abandonner les
nombres premiers pour se tourner vers la fonction zeta de Riemann.
Ici, nous ne traiterons ni du théorème des nombres premiers, ni
de la fonction zeta, deux outils dont nous n'aurons nul besoin
(non que la fonction zeta n'ait pas
d'intérêt ! L'erreur est de confondre son étude avec celle
des nombres premiers),
mais nous aborderons
directement la technique de Vinogradov, avec un léger détour
vers la théorie du crible.
Le prétexte de notre voyage est de
montrer que la suite des sin(p) où p est un nombre premier est belle et
bien dense dans l'intervalle [-1,1], toute comme celle des sin(n). Le texte en
lui-même peut se découper pour se mettre sous la forme d'un
problème, c'était d'ailleurs l'idée initiale, mais le
résultat était un peu trop long.
:
Je me suis finalement dirigé vers une édition ... sans maison
d'édition ! La première version de ce livre posait des
problème d'impression et de mise en page. Ne sont donc plus proposées que
trois versions.
Le projet global consiste bien sûr en l'obtention de livres qui ne
soient ni des livres de cours dans leur format didactique habituel, ni des
livres destinés à des chercheurs, mais des promenades de haut
niveau dans un format aussi peu imposant que possible. Parce qu'il me semble
important de sortir les connaissances des laboratoires, et d'en garantir un
accès aussi facile que possible.
Par conséquent n'hésitez pas à copier et imprimer ce
texte, ou, sous forme plus lapidaire : Pillez, pillez, il en
restera toujours quelque chose :-) !
Les formats :
Que faire si vous aimez ce livre ou la démarche ?
- Référencez cette page et faites-la connaître.
- Écrivez en un autre.
- Traduisez-le ! (oui, je rêve un peu ...)
- Dites-le moi !
Les commentaires/remarques et autres corrections sont bienvenus !
Utilisez mon adresse professionnelle et s'il vous plait, faites
débuter le sujet par "[PetitLivre]".
J'allais oublier les remerciements, après deux ans d'essais
infructueux ! X. Caruso, N. Garnier et L.G. Vidiani m'ont
été des lecteurs / relecteurs / commentateurs
précieux !
Qu'en est-il des droits divers et variés ? A priori je garde mon droit
d'auteur, l'utilisation personnelle est illimitée mais toute
utilisation commerciale demande qu'on en discute.
Errata / todo et autres peut-mieux-faire :
- Les versions datées du premier janvier 2007 contiennent une erreur
au lemme 3.5 : la majoration est 2 fois celle indiquée. Le
théorème 3.5 demande alors une vérification à
partir de 76000 et non 19000 mais cela ne pose pas plus de problèmes.