background image

Pythagoras and the Pythagoreans

10

It is known that there is an infinite number of primes, but there

is no way to find them. For example, it was only at the end of the

19

th

century that results were obtained that describe the asymptotic density
of the primes among the integers. They are relatively sparce as the
following formula

The number of primes

n

n

ln

n

shows.

14

Called the Prime Number Theorem, this celebrated results

was not even conjectured in its correct form until the late

18

th

century

and its proof uses mathematical machinery well beyond the scope of
the entirety of ancient Greek mathematical knowledge. The history of
this theorem is interesting in its own right and we will consider it in a
later chapter. For now we continue with the Pythagorean story.

The pair of numbers

a

and

b

are called

amicable

or

friendly

if

the divisors of

a

sum to

b

and if the divisors of

b

sum to

a

. The pair

220 and 284, were known to the Greeks. Iamblichus (C.300 -C.350
CE) attributes this discovery to Pythagoras by way of the anecdote of
Pythagoras upon being asked ‘what is a friend’ answered ‘

Alter ego‘

,

and on this thought applied the term directly to numbers pairs such as
220 and 284. Among other things it is not known if there is infinite set
of amicable pairs. Example: All primes are deficient. More interesting
that amicable numbers are perfect numbers, those numbers amicable to
themselves. Mathematically, a number

n

is

perfect

if the sum of its

divisors is itself.

Examples: ( 6, 28, 496, 8128, ...)

6 = 1 + 2 + 3

28 = 1 + 2 + 4 + 7 + 14

496 = 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 31 + 62 + 124 + 248

There are no direct references to the Pythagorean study of these

numbers, but in the comments on the Pythagorean study of amicable
numbers, they were almost certainly studied as well. In Euclid, we find
the following proposition.

Theorem

. (Euclid) If

2

p

1

is prime, then

(2

p

1)2

p

1

is perfect.

Proof.

The proof is straight forward. Suppose

2

p

1

is prime. We

identify all the factors of

(2

p

1)2

p

1

. They are

14

This asymptotic result if also expressed as follows. Let

P

(

n

) = The number of primes

n

. Then lim

n

→∞

P

(

n

)

/

[

n

ln

n

] = 1.

Comments:

Pythagoras and the Pythagoreans

navigate_before navigate_next