Hola, Juan Luis
Considero que el subforo de Teoría de Números es más adecuado para presentar investigaciones sobre la Conjetura de Goldbach.
Lo que expongo a continuación es similar a lo que has planteado.
Inicialmente, para estudiar esta conjetura se pueden formar dos sucesiones aritméticas (A y B), que incluyan números primos, y que estén emparejadas de modo que cada término de la sucesión A, sumado con su pareja de la sucesión B, dé el número par correspondiente.
Como el número 1 no puede cumplir la conjetura, lo trataremos como si fuera número compuesto sin que esta cuestión tenga ninguna relevancia.
En principio, todas las parejas de números (primos o compuestos), que suman cualquier número par mayor que 2 estarán formadas por:
Número compuesto sucesión A más número compuesto sucesión B (parejas CC)
Número compuesto sucesión A o B más número primo sucesión B o A (parejas CP-PC)
Y, si cumple la Conjetura de Goldbach, número primo sucesión A más número primo sucesión B (parejas PP)
Definiremos como compuestos libres los que estén emparejados con números primos formando las parejas CP-PC
Para un número par 2N tenemos que N será el número total de parejas de números que suman 2N.
Ejemplo: 2N = 54. Escribimos las sucesiones A y B con todas las parejas de números que suman 54. Números primos marcados en negrita.
A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
B 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27
Número de primos sucesión A = 9 (2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23)
Número de primos sucesión B = 7 (29, 31, 37, 41, 43, 47, 53)
(Número de parejas CC) = 16 (4, 50) (6, 48) (8, 46) (9, 45) (10, 44) (12, 42) (14, 40) (15, 39) (16, 38) (18, 36) (20, 34) (21, 33) (22, 32) (24, 30) (26, 28) (27, 27)
(Número de compuestos libres sucesión A = Parejas CP = 2 (1, 53) (25, 29)
(Número de compuestos libres sucesión B = Parejas PC = 4 (2, 52) (3, 51) (5, 49) (19, 35)
(Número de parejas PP) = 5 (7, 47) (11, 43) (13, 41) (17, 37) (23, 31)
Número total de parejas = 16 + 2 + 4 + 5 = 27 = N
En general, si el par 2N cumple la Conjetura de Goldbach, resulta: N = (número de parejas CC) + (número de parejas CP-PC) + (número de parejas PP)
Con todo lo expuesto, se puede definir el siguiente axioma:
(Número de parejas PP) = $$\text{P}_\text{P}$$ = (Número de primos sucesión A $$-$$ número de compuestos libres sucesión B) = (Número de primos de B $$-$$ número de compuestos libres de A)
Aplicándolo a las sucesiones A y B del número par 54: (Número de parejas PP) = $$\text{P}_\text{P}$$ = $$9-4=7-2=5$$ coincide con el recuento anterior
Teniendo en cuenta el axioma anterior, deduzco que siempre se deben formar las suficientes parejas de números compuestos entre las dos sucesiones para que el número de compuestos libres de la sucesión A sea, como máximo, el número de primos de la B.
Inversamente, el número de compuestos libres de la sucesión B será, como máximo, el número de primos de la A.
Lógicamente, y tal como está definido, este axioma se cumplirá para cualquier número par.
Si un número par no cumple la Conjetura de Goldbach, resultará que $$\text{P}_\text{P}$$ = 0. Por concepto, $$\text{P}_\text{P}$$ no puede ser, ni número negativo ni decimal.
El axioma definido se puede verificar para diferentes números pares. Comprobaremos que se cumple en todos ellos sin que en ninguno sea $$\text{P}_\text{P}$$ = 0.
Aunque esta verificación resulte positiva, no nos sirve para afirmar que la Conjetura de Goldbach es verdadera. Pudiera suceder que un número par mayor que $$4·10^{18}$$ (límite actual de verificación computacional), no se pudiera expresar como suma de dos primos aunque es muy poco probable.
Para mí, todo lo que he expuesto tiene cierta similitud con lo que has planteado.
En este punto, propongo una línea de investigación para demostrar esta conjetura.
Se debe demostrar que, para cada número par, aunque sea cada vez mayor y hasta el infinito, siempre se forma la cantidad suficiente de parejas CC de modo que el número de compuestos que quedan “libres” siempre es menor que el número de primos disponibles. En consecuencia, aunque todos estos compuestos libres estén emparejados con números primos formando las parejas CP-PC, siempre sobrarán algunos primos que formarán parejas entre ellos cumpliendo la Conjetura de Goldbach.
Apliquemos lo anterior al número 54 que hemos analizado:
(Número de compuestos “libres”) = 6 (1, 52, 51, 49, 35, 25) Están emparejados con 6 primos (53, 2, 3, 5, 19, 29)
(Número de primos disponibles en total) = 16 (2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53)
(Número de primos disponibles para la conjetura) = 16 – 6 = 10 (7, 11, 13, 17, 23, 31, 37, 41, 43, 47)
(Número de sumas de primos que cumplen Goldbach) = 10 $$\div$$ 2 = 5 (7 + 47) (11 + 43) (13 + 41) (17 + 37) (23 + 31)
Este razonamiento se puede aplicar a cualquier número par, aunque sea muy grande. Para hacerlo más fácil, usaremos progresiones aritméticas.
Empezaremos con las siguientes 8 progresiones de módulo 30, (30 = 2·3·5). Siendo: $$n$$ = 0, 1, 2, 3, 4, 5, …, $$\infty$$
$$30n+1$$ $$30n+7$$ $$30n+11$$ $$30n+13$$ $$30n+17$$ $$30n+19$$ $$30n+23$$ $$30n+29$$
Estas expresiones representan todas las progresiones aritméticas de módulo 30, ($$30n+b$$), tales que mcd($$30, b$$) = 1 siendo $$30$$ mayor que $$b$$.
Estas 8 progresiones contienen todos los números primos (excepto 2, 3 y 5). También incluyen el 1 y todos los números compuestos que sean múltiplos de primos mayores que 5.
En definitiva, hemos descartado todos los múltiplos de 2, de 3 y de 5.
De este modo, usaremos solo el (8 $$\div$$ 30)·100 = 26,66% de los números naturales, pero manteniendo todos los primos mayores que 5.
Expresemos el conjunto de todos los números pares con progresiones aritméticas de módulo 30. Siendo: $$n$$ = 0, 1, 2, 3, 4, 5, …, $$\infty$$
$$30n+2$$ $$30n+4$$ $$30n+6$$ $$30n+8$$ $$30n+10$$
$$30n+12$$ $$30n+14$$ $$30n+16$$ $$30n+18$$ $$30n+20$$
$$30n+22$$ $$30n+24$$ $$30n+26$$ $$30n+28$$ $$30n+30$$
Aplicamos estas progresiones al número 54, que se ha usado como ejemplo.
54 = ($$30n+24$$) = ($$30n_1+1$$) + ($$30n_2+23$$) = (30·0 + 1) + (30·1 + 23) = 1 + 53 54 = (30·1 + 1) + (30·0 + 23) = 31 + 23 siendo: $$n$$ = $$n_1$$ + $$n_2$$
54 = ($$30n+24$$) = ($$30n_3+7$$) + ($$30n_4+17$$) = (30·0 + 7) + (30·1 + 17) = 7 + 47 54 = (30·1 + 7) + (30·0 + 17) = 37 + 17 siendo: $$n$$ = $$n_3$$ + $$n_4$$
54 = ($$30n+24$$) = ($$30n_5+11$$) + ($$30n_6+13$$) = (30·0 + 11) + (30·1 + 13) = 11 + 43 54 = (30·1 + 11) + (30·0 + 13) = 41 + 13 siendo: $$n$$ = $$n_5$$ + $$n_6$$
A 1 31 A 7 37 A 11 41
B 53 23 B 47 17 B 43 13
(número de parejas CC) = 0
(número de parejas CP-PC) = 1 (1, 53)
(número de parejas PP) = 5 (31, 23) (7, 47) (37, 17) (11, 43) (41, 13)
Comprobamos que estas 6 parejas ya estaban en el análisis inicial, habiéndose descartado 21 parejas en las que aparecen múltiplos de 2, de 3 o de 5.
Observamos que, usando progresiones de módulo 30 y para el número 54, el análisis es mucho más sencillo. Igualmente parece más seguro que se cumpla la conjetura al haber menos compuestos. Finalmente, aparecen las mismas 5 parejas de primos que en el análisis inicial.
A medida que analicemos números pares más grandes, podemos usar progresiones aritméticas con módulos cada vez mayores.
Si estás interesado en el desarrollo de este planteamiento, puedes consultar el PDF en el subforo de Teoría de Números y en el hilo: ¿Hacia una solución a la Conjetura de Goldbach?.
Saludos cordiales