अभाज्य संख्या प्रमेय

अभाज्य संख्या प्रमेय (Prime Number Theorem) संख्या सिद्धांत का एक अत्यंत महत्वपूर्ण परिणाम है, जो अभाज्य संख्याओं के वितरण (distribution) के बारे में जानकारी देता है। अभाज्य संख्याएँ वे प्राकृतिक संख्याएँ हैं जो केवल 1 और स्वयं से ही विभाजित होती हैं, जैसे 2, 3, 5, 7, 11 आदि। यद्यपि ये संख्याएँ अनियमित रूप से दिखाई देती हैं, फिर भी उनके वितरण में एक गहरा गणितीय नियम छिपा हुआ है, जिसे अभाज्य संख्या प्रमेय व्यक्त करता है।

इस प्रमेय का मुख्य कथन यह है कि यदि π(x) उन अभाज्य संख्याओं की संख्या को दर्शाता है जो x से कम या बराबर हैं, तो जब x बहुत बड़ा होता है, तब π(x) लगभग x / log x के बराबर होता है। यहाँ log x से आशय प्राकृतिक लघुगणक (natural logarithm) से है। सरल शब्दों में, जैसे-जैसे संख्याएँ बड़ी होती जाती हैं, अभाज्य संख्याएँ अपेक्षाकृत कम होती जाती हैं, और उनका घनत्व लगभग 1 / log x के अनुपात में घटता है।

इस प्रमेय का प्रमाण 1896 में स्वतंत्र रूप से दो गणितज्ञों ने प्रस्तुत किया— जैक्स हैडामार्ड और चार्ल्स जीन डे ला वैली-पौसिन। दोनों ने जटिल विश्लेषण (complex analysis) और विशेष रूप से रीमान जीटा फलन के गुणों का उपयोग करके इस परिणाम को सिद्ध किया। इस संदर्भ में Bernhard Riemann का कार्य भी अत्यंत महत्वपूर्ण रहा, क्योंकि उनके द्वारा प्रस्तावित रीमान परिकल्पना अभाज्य संख्याओं के वितरण से गहराई से जुड़ी है।

अभाज्य संख्या प्रमेय का महत्व केवल सैद्धांतिक गणित तक सीमित नहीं है। आधुनिक क्रिप्टोग्राफी, विशेषकर RSA एन्क्रिप्शन, बड़ी अभाज्य संख्याओं पर आधारित है। इसलिए अभाज्य संख्याओं के वितरण को समझना व्यावहारिक दृष्टि से भी अत्यंत आवश्यक है।

संक्षेप में, अभाज्य संख्या प्रमेय यह दर्शाता है कि यद्यपि अभाज्य संख्याएँ पहली दृष्टि में अव्यवस्थित प्रतीत होती हैं, परंतु उनके वितरण में एक गहरी और सुसंगत गणितीय संरचना विद्यमान है। यह प्रमेय संख्या सिद्धांत के विकास में एक मील का पत्थर माना जाता है और आज भी गणितीय अनुसंधान का महत्वपूर्ण विषय है।

 सन्दर्भ 

श्रेणी:लघुगणक