Numero primo di Eisenstein

Rappresentazione di alcuni numeri primi di Eisenstein.

In matematica, un primo di Eisenstein è un intero di Eisenstein

${\displaystyle z=a+b\omega }$

(dove ${\displaystyle \omega =e^{\frac {2i\pi }{3}}={\frac {-1+i{\sqrt {3}}}{2}}}$ è una radice terza dell'unità)

che è irriducibile (o equivalentemente primo) nel senso della teoria degli anelli: i suoi soli divisori nell'anello sono le unità (1, 1+ω, ω, -1, -1-ω, -ω) z stesso e il prodotto di z per un'unità.

Prendono il nome del matematico tedesco Ferdinand Gotthold Eisenstein.

I primi di Eisenstein sono precisamente quegli interi di Eisenstein z che soddisfano una delle seguenti proprietà (che si escludono a vicenda):

• z è un numero primo (naturale) nella forma 3n-1 moltiplicato per un'unità dell'anello;
• z è un divisore di un numero primo nella forma 3n+1;
• z è prodotto di un'unità e di 1-ω.

Le ultime due condizioni possono essere unificate richiedendo che, se ${\displaystyle z=a+b\omega }$, allora ${\displaystyle a^{2}-ab+b^{2}}$ è un numero primo.

I più piccoli numeri primi che sono anche primi di Eisenstein sono:

2, 5, 11, 17, 23, 29, 41, 47, 53, 59, 71, 83, 89, 101,...^[1]

Alcuni primi di Eisenstein non reali sono:

${\displaystyle 2+\omega ,3+\omega ,4+\omega ,5+2\omega ,6+\omega ,7+\omega ,7+3\omega }$

A settembre 2019, il numero primo di Eisenstein reale più grande è 10223 × 2^31172165 + 1, scoperto da Péter Szabolcs^[2] col progetto PrimeGrid, che è il nono numero primo più grande conosciuto. I numeri primi più grandi di questo sono primi di Mersenne, che (a parte 3) sono congrui a 1 modulo 3, mentre i primi di Eisenstein reali sono congrui a 2 modulo 3.

Note

1. (EN) Sequenza A003627, su On-Line Encyclopedia of Integer Sequences, The OEIS Foundation.
2. Chris Caldwell, The Top Twenty: Largest Known Primes, su primes.utm.edu, The Prime Page. URL consultato il 18-09-2019.

Collegamenti esterni

• (EN) Eric W. Weisstein, Eisenstein Prime, su MathWorld, Wolfram Research.

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