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素数结


如果一个不能分解为连通和,除非其中一个因子是平凡结,则称该为素数结 (Livingston 1993, pp. 5 and 78)。不是素数结的称为合成结。通常可以将两个素数结组合成两个不同的合成结,具体取决于两者的定向。Schubert (1949) 证明了每个结都可以唯一分解(直到分解执行的顺序)为素数结的结和

一般来说,确定给定的结是素数结还是合成结并非易事 (Hoste et al. 1998)。然而,对于交错结,Menasco (1984) 证明了既约交错图表示一个素数结当且仅当该图本身是素图(“交错结是素数结当且仅当它看起来是素图”;Hoste et al. 1998)。

没有已知的公式可以给出不同素数结的数量作为交叉数的函数。交叉数为 n=1, 2, ... 的不同素数结的数量分别为 0, 0, 1, 1, 2, 3, 7, 21, 49, 165, 552, 2176, 9988, ... (OEIS A002863)。Rolfsen (1976, Appendix C) 中给出了交叉数最多为 10 的素数结的图形列举。但是请注意,在该表中,Perko 对 10-161 和 10-162 实际上是相同的,并且 10-144 中最上面的交叉应该被修改 (Jones 1987)。在该结的(任意)排序中,交叉数为 n 的第 k 个结被赋予符号 n_k。下表总结了一些命名的素数结。

Thistlethwaite 使用了 Dowker 记号 来列举交叉数最多为 13 的素数结的数量。在该汇编中,镜像被计为单一结类型。Hoste et al. (1998) 随后制表了所有交叉数最多为 16 的素数结。Hoste 和 Weeks 随后开始编制交叉数为 17 的素数结列表 (Hoste et al. 1998)。

N(n) 为交叉数为 n 的不同素数结的数量,分别计数同个结的手性版本。 然后

 1/3(2^(n-2)-1)<=N(n)<~e^n

(Ernst 和 Summers 1987)。Welsh 已经证明,结的数量以 n 的指数形式有界,并且已知

 limsup[N(n)]^(1/n)<13.5

(Welsh 1991, Hoste et al. 1998, Thistlethwaite 1998)。


另请参阅

合成结, 双曲结, , 素数链环, 卫星结, 环面结

使用 探索

参考文献

Adams, C. C. The Knot Book: An Elementary Introduction to the Mathematical Theory of Knots. New York: W. H. Freeman, pp. 8-9, 1994.Burde, G. and Zieschang, H. Knots, 2nd rev. ed. Berlin: de Gruyter, 2002.Ernst, C. and Sumners, D. W. "The Growth of the Number of Prime Knots." Math. Proc. Cambridge Philos. Soc. 102, 303-315, 1987.Hoste, J.; Thistlethwaite, M.; and Weeks, J. "The First 1701936 Knots." Math. Intell. 20, 33-48, Fall 1998.Jones, V. F. R. "Hecke Algebra Representations of Braid Groups and Link Polynomials." Ann. Math. 126, 335-388, 1987.Livingston, C. Knot Theory. Washington, DC: Math. Assoc. Amer., pp. 9 and 78, 1993.Menasco, W. "Closed Incompressible Surfaces in Alternating Knot and Link Complements." Topology 23, 37-44, 1984.Rolfsen, D. Knots and Links. Wilmington, DE: Publish or Perish Press, p. 335, 1976.Schubert, H. Sitzungsber. Heidelberger Akad. Wiss., Math.-Naturwiss. Klasse, 3rd Abhandlung. 1949.Sloane, N. J. A. Sequence A002863/M0851 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Sloane, N. J. A. and Plouffe, S. Figure M0851 in The Encyclopedia of Integer Sequences. San Diego: Academic Press, 1995.Thistlethwaite, M. "On the Structure and Scarcity of Alternating Links and Tangles." J. Knot Th. Ramifications 7, 981-1004, 1998.Welsh, D. J. A. "On the Number of Knots and Links." Colloq. Math. Soc. J. Bolyai 60, 713-718, 1991.

在 中被引用

素数结

请引用为

Weisstein, Eric W. "Prime Knot." 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/PrimeKnot.html

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