Euclides e a prova visual dos primos

Um dos resultados mais belos da Matemática é a prova de Euclides, sobre a infinitude dos números primos, escrita há mais de 2.300 anos atrás.

Um número é primo se pode ser dividido apenas por 1 e por si mesmo, sem deixar resto.

A prova é por contradição. Primeiro Euclides supôs que o número de primos fosse finito: {p1, p2, …, pN}.

Para ilustrar, suponha que o conjunto de todos os primos seja formado apenas pelos três primeiros, {2, 3, 5}:

A seguir, Euclides afirmou que existe pelo menos um primo maior do que todos os primos finitos conhecidos: p1p2…*pN +1, ou seja, o produto de todos os primos + 1. Tal número não é divisível por nenhum dos primos anteriores, já que restaria 1 na divisão.

No caso do exemplo, tal número seria igual a 2 * 3 * 5 + 1 = 31.

Visualizando, o novo primo não é divisível por 2:

Nem por 3:

Nem por 5:

Sempre vai restar 1 na divisão.

Portanto, como sempre é possível encontrar esse primo adicional para um conjunto de primos finito, a conclusão é a de que o conjunto dos números primos é infinito.

Veja também:

https://ideiasesquecidas.com/2021/08/25/poligonos-e-conexoes/

Cigarras e números primos

O que o ciclo de vida de cigarras exóticas tem a ver com números primos?

O artigo do link fala de cigarras que vão à superfície a cada 17 anos. É um comportamento diferente, sem dúvida.

Em sua forma imatura, esses insetos passaram os últimos 17 anos no subsolo, onde se alimentaram das raízes das árvores. Mas chegou a hora de procriarem e renovarem o ciclo em uma tarefa que exigirá que cigarras imaturas, chamadas ninfas, deixem confortáveis confins subterrâneos, transformarem-se em adultos e encontrarem um companheiro. E é aí que entra o icônico zumbido, enquanto os machos tentam cortejar uma parceira com seus zangões impressionantemente estridentes.

Existe uma teoria de que este número de anos não seja aleatório, e sim, uma estratégia que derivou do eterno jogo entre predador e presa.

Note que 17 é um número primo. Ser um número primo significa que este é divisível por 1 e por si mesmo.

Imagine que a cigarra descrita tenha um predador especializado nela.

O predador tem que ter um ciclo tão longo quanto os 17 anos para conseguir comer a cigarra. A cigarra consegue sobreviver 17 anos como larva, comendo as raízes das árvores, protegida dentro da terra. Já o predador, dificilmente conseguiria aguentar tanto tempo.

Imagine outra situação, a título de exercício. Imagine que a cigarra agora tenha um ciclo de 18 anos.

18 é um número composto, ou seja, 6*3 = 18.

Um predador pode adotar uma estratégia menos custosa: aparecer a cada 6 anos. Em dois dos ciclos, ele come algo menos saboroso, digamos, baratas, somente para sobreviver ao ciclo seguinte. E, no terceiro ciclo, ele pode ir à farra, festejando com as saborosas cigarras.

Já com um número primo, não é possível usar a estratégia acima.

Os primeiros primos são 2, 3, 5, 7, 11, 13 e 17.

Note que a matéria diz que há cigarras com o ciclo de 13 anos também.

Com menos anos, digamos 3 ou 5, facilita a entrada de predadores (que podem se sujeitar a comer baratas por alguns anos).

Quem diria que números primos tivessem relação com o ciclo de vida das cigarras!

Veja também:

Link do artigo: https://gizmodo.uol.com.br/milhoes-de-cigarras-devem-aparecer-nos-eua-depois-de-passarem-17-anos-debaixo-da-terra/

https://ideiasesquecidas.com/laboratorio-de-matematica/