Zahlentheorie

Das Sieb des Eratosthenes und die Tetraktys

Eine neue Sicht auf das älteste Primzahlverfahren. Die Zahlen, die zwischen 25 und 169 aus den Zwillingsplätzen fallen, ordnen sich in Rastern im Abstand von 10.

Das Sieb des Eratosthenes ist das älteste Verfahren, um Primzahlen zu finden: Man schreibt die Zahlen auf und streicht nacheinander alle Vielfachen von 2, 3, 5, 7 … Was übrig bleibt, sind die Primzahlen.

Man kann das Sieb aber auch anders lesen. Man setzt den Sechsertakt als gegeben voraus: Alle Vielfachen von 2 und 3 sind schon gestrichen, übrig sind die Zwillingsplätze 6n ± 1. Dann beginnt die interessante Arbeit erst bei 25, wo die Fünf die Ordnung der Zwillinge zum ersten Mal stört.

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960
Primzahl (6n ± 1)Zwillingsplatz, zusammengesetztdurch 2, nicht durch 3 teilbardurch 3 teilbar

Die Ausgangslage: Bis 24 sind alle Zwillingsplätze mit Primzahlen besetzt. Mit 25 und 35 fallen die ersten aus.

Die gestrichenen Plätze

Genau 10 Zahlen nach 25 beginnt mit 35 ein 14er-Raster, das die Vielfachen der 7 aussiebt. Dann folgt bei 45 ein 18er-Raster und so weiter. Um die Ordnung zu sehen, nimmt man auch die ungeraden, durch drei teilbaren Zahlen außerhalb der Zwillingsplätze hinzu.

TeilerStartSchrittgetroffene Zahlen bis 169
525 = 5 × 5102535455565758595105115125135145155165
735 = 5 × 7143549637791105119133147161
945 = 5 × 91845638199117135153
1155 = 5 × 1122557799121143165
1365 = 5 × 13266591117143169
1575 = 5 × 153075105135165
1785 = 5 × 173485119153
1995 = 5 × 193895133
21105 = 5 × 2142105147
auf einem Zwillingsplatz 6n ± 1: dort fällt eine Primzahl ausdurch 3 teilbar: liegt zwischen den Zwillingen

Alle Zwillingsplätze, die zwischen 25 und 169 keine Primzahl tragen (rot), und die ungeraden, durch drei teilbaren Zahlen (grün), die als Symmetrieachsen dazwischen liegen.

Die durch drei teilbaren Zahlen bilden die ordnenden Symmetrieachsen zwischen den einzelnen Teilbarkeitsfiguren der aufgefächerten Simplexe. Auch die ganze Tabelle ist spiegelsymmetrisch: Die Zahlen in den Rastern wiederholen sich in einer spiegelbildlichen Hälfte, weil etwa 5 × 7 und 7 × 5 dieselbe Zahl treffen.

Diese Ordnung, immer um 10 versetzte Raster mit jeweils um 4 größeren Abständen, setzt sich ohne Ende fort. Sie erinnert noch einmal an den Anfang der Tetraktys: 1 + 2 + 3 + 4 = 10.

Genau diese Raster der durch drei teilbaren Zahlen haben wohl auch das 30er-Sieb von Felix Stoffel angeregt. Stoffel teilte die Primzahlen auf dieser Grundlage in „vier Temperamente“ ein, auch das eine Sicht auf die Tetraktys.