最大素数记录近日被刷新
根据美国数学会消息,日前通过最大梅森素数互联网搜索计划(Great Internet Mersenne Prime Search-GIMPS),发现最大的素数230,402,457 – 1,该素数有9百多万位,它还是第43个梅森素数(即可以表示成2p – 1的素数)。该项发现是由中密苏里大学数学系教授Curtis Cooper和艺术与科学院副院长Steven Boone领导的一支研究小组完成的。
形如Mp=2p-1(其中p为素数)的数被称为梅森数。为使Mp为素数,P为素数是必要条件,但不是充分条件。如果Mp为素数,则称之为梅森素数。1644年,梅森在一本著作(《物理一数学探索》)的序言中提出,当P=2,3,5,7,13,17,19,31,67,127,257时,2p-1是素数,对于257以内的其他素数p,2p-1都不是素数,但在当时,人们只知道p=31以前的7个梅森素数的证明(素性证明)。1772年,欧拉才证明M31是素数。M67和M257不是素数,1903年科尔指出 M67=267一1=193707721×761838257287。
梅森指出的数中,M61, M89, M167也是素数。人们发现,这种数有些很有趣的性质,例如每个形如-1的素数对应一个偶完全数等等,于是人们开始有意识地寻找这种素数,为了纪念提出者把它们命名为梅森素数,一般的 -1形数命名为梅森数。
直到19世纪上半叶,人们仍然只证明了梅森提出的前8个梅森素数。19世纪后半叶,E.拉库斯提出了一个判断MP是否为素数的方法,用此法,人们又证明了M61,M89, M107, M127为素数。
在电子计算机投入应用之前,人们就证明出上述由从M2到M127这12个梅森素数,从上面举的M67的分解式可以看到P值增大时,MP将迅速增大,使判断计算出现困难。1930年,D.H.莱默尔改进了拉库斯的方法,提出如下判别法则:设p为一奇素数,定义序列
L0=4,
…… ,
Ln+1=(Ln2-2)2p-1(n≥0)
则2p一1是素数的充要条件是Lp-2=0。电子计算机出现后,人们利用这一准则,使寻找梅森素数的工作又进行下去。实际上寻找大素数的工作就是寻找梅森素数,因为2p-1这一可构造性的数无疑缩小了寻找的范围,现在所知道的大素数多是梅森素数,这也是研究梅森素数的意义之一。关于梅森素数,有下述两个著名猜想:有无穷多个p使为素数;Mp无平方因数。现都未得到证明,后者的一个结果是L.J.沃伦于1967年证明的:若素数q满足q2 Mp,则2q-1≡1(mod q2)。梅森数在代数编码理论中亦有应用。
现在已知的最大的梅森素数为23021377-1,一共已知37个梅森素数。1983年,人们已证明,在小于262982的范围内,只有27个梅森素数,它们都是已知的。1998年已知的梅森素数如下表。
序号 p Mp 证明年代 证明人
1 2 3 古代 未详
2 3 7 古代
3 5 31 古代
4 7 127 古代
5 13 8191 1461 6 17 131071 1588 P.A.Cataldi
7 19 524287 1598 P.A.Cataldi
8 31 2147483647 1772 L.Euler
9 61 19位数 1883 L.M.Pervushin
10 89 27位数 1911 R. E.Powers
11 107 33位数 1914 E.Fauquembergue
12 127 39位数 1876 E.Lucas
13 521 157位数 1952 R.M.Robinson
14 607 183位数 1952 R.M.Robinson
15 1279 386位数 1952 R.M.Robinson
16 2203 664位数 1952 R.M.Robinson
17 2281 687位数 1952 R.M.Robinson
18 3281 969位数 1957 H.Riesel
19 4253 1281位数 1961 A.Hutwitz
20 4423 1332位数 1961 A.Hutwitz
21 9689 2917位数 1963 D.B.Gillies
22 9941 2993位数 1963 D.B.Gillies
23 11213 3376位数 1963 D.B.Cillies
24 19937 6003位数 1971 B.Tuckeman
25 21701 6553位数 1978 C.Noll,L.Nikel
26 23209 6987位数 1979 C.Noll
27 44491 13395位数 1979 H.Nelson,D.Slowinski
28 86243 25960位数 1983 D.Slowinski
29 110503 33262位数 1988 W.N.Colquit,L.Welsch
30 132049 39751位数 1983 D.Slowinski
31 216091 65050位数 1985 D.Slowinski
32 756839 227832位数 1992 D.Slowinski
33 859433 258716位数 1994 D.Slowinski,P.Gage
34 1257789 378632位数 1996 D.Slowinski,P.Gage
35 1398269 420921位数 1996 J.Armengand,G.F.Woltowan
36 2976221 895932位数 1997 G.Spence
37 3021377 909526位数 1998 L.Clackson
从第35个梅森素数起,其证明都与互联网有重大的关系。