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第 44 個梅森素數(可能)被發現

作者:Eric W. Weisstein

2006 年 9 月 4 日——在第 43 個梅森素數被報道後不到一年( 頭條新聞:2005 年 12 月 25 日),網際網路梅森素數大搜索 (GIMPS) 專案組織者 George Woltman 在 9 月 4 日發給 GIMPS 郵件列表的電子郵件中報告說,一個新的梅森數已被標記為素數並報告給專案伺服器。如果得到驗證,這將是第 44 個已知的梅森素數。該數字的驗證執行已經開始,更多細節將在發現確認完成後公佈。

[補遺:截至 9 月 11 日,新的梅森素數已得到驗證。請參閱 頭條新聞,2006 年 9 月 11 日。]

梅森數是形如 Mn = 2n - 1 的數,前幾個為 1、3、7、15、31、63、127、.... 有趣的是,這些數的定義因此意味著第 n 個梅森數在二進位制表示時只是一串 n 個 1。例如,M7 = 27 - 1 = 127 = 11111112 是一個梅森數。事實上,由於 127 也是素數,因此 127 也是一個梅森素數。

對此類數字的研究有著悠久而有趣的歷史,尋找素數的梅森數是一項計算挑戰性的練習,需要世界上最快的計算機。梅森素數與所謂的完全數密切相關,完全數曾被包括歐幾里得在內的古希臘人廣泛研究。下表給出了先前已知的梅森素數的指數 n 的完整列表(以及 Neil Sloane 的整數序列線上百科全書中的序列 A000043)。其中最後一個有驚人的 9,152,052 位十進位制數字。然而,請注意,第 39 個和第 40 個已知的梅森素數之間的區域尚未完全搜尋,因此尚不清楚 M20,996,011 是否實際上是第 40 個梅森素數。

# n 位數 年份 發現者(參考文獻)
1 2 1 古代  
2 3 1 古代  
3 5 2 古代  
4 7 3 古代  
5 13 4 1461 雷吉斯 (1536),卡達迪 (1603)
6 17 6 1588 卡達迪 (1603)
7 19 6 1588 卡達迪 (1603)
8 31 10 1750 尤拉 (1772)
9 61 19 1883 佩爾沃辛 (1883),西爾霍夫 (1886)
10 89 27 1911 鮑爾斯 (1911)
11 107 33 1913 鮑爾斯 (1914)
12 127 39 1876 盧卡斯 (1876)
13 521 157 1 月 30 日,1952 年 羅賓遜
14 607 183 1 月 30 日,1952 年 羅賓遜
15 1279 386 1 月 30 日,1952 年 羅賓遜
16 2203 664 1 月 30 日,1952 年 羅賓遜
17 2281 687 1 月 30 日,1952 年 羅賓遜
18 3217 969 9 月 8 日,1957 年 裡塞爾
19 4253 1281 11 月 3 日,1961 年 赫爾維茨
20 4423 1332 11 月 3 日,1961 年 赫爾維茨
21 9689 2917 5 月 11 日,1963 年 吉利斯 (1964)
22 9941 2993 5 月 16 日,1963 年 吉利斯 (1964)
23 11213 3376 6 月 2 日,1963 年 吉利斯 (1964)
24 19937 6002 3 月 4 日,1971 年 塔克曼 (1971)
25 21701 6533 10 月 30 日,1978 年 諾爾和尼克爾 (1980)
26 23209 6987 2 月 9 日,1979 年 諾爾(諾爾和尼克爾 1980)
27 44497 13395 4 月 8 日,1979 年 納爾遜和斯洛溫斯基(斯洛溫斯基 1978-79)
28 86243 25962 9 月 25 日,1982 年 斯洛溫斯基
29 110503 33265 1 月 28 日,1988 年 科爾基特和韋爾奇 (1991)
30 132049 39751 9 月 20 日,1983 年 斯洛溫斯基
31 216091 65050 9 月 6 日,1985 年 斯洛溫斯基
32 756839 227832 2 月 19 日,1992 年 斯洛溫斯基和蓋奇
33 859433 258716 1 月 10 日,1994 年 斯洛溫斯基和蓋奇
34 1257787 378632 9 月 3 日,1996 年 斯洛溫斯基和蓋奇
35 1398269 420921 11 月 12 日,1996 年 喬爾·阿門戈/GIMPS
36 2976221 895832 8 月 24 日,1997 年 戈登·斯彭斯/GIMPS
37 3021377 909526 1 月 27 日,1998 年 羅蘭·克拉克森/GIMPS
38 6972593 2098960 6 月 1 日,1999 年 納揚·哈吉拉特瓦拉/GIMPS
39 13466917 4053946 11 月 14 日,2001 年 邁克爾·卡梅倫/GIMPS
40? 20996011 6320430 11 月 17 日,2003 年 邁克爾·謝弗/GIMPS
41? 24036583 7235733 5 月 15 日,2004 年 喬什·芬德利/GIMPS
42? 25964951 7816230 2 月 18 日,2005 年 馬丁·諾瓦克/GIMPS
43? 30402457 9152052 12 月 15 日,2005 年 柯蒂斯·庫珀和史蒂文·布恩/GIMPS
44? ? ? 9 月 4 日,2006 年 GIMPS

包括最新的候選者在內,已知的十個最大梅森素數都是由 GIMPS 發現的,GIMPS 是一個由國際志願者協作進行的分散式計算專案。到目前為止,GIMPS 參與者已經測試和雙重檢查了所有低於 13,476,000 的指數 n,而所有低於 17,546,000 的指數至少測試過一次。候選素數尚待在不同硬體上執行的獨立軟體進行驗證。如果得到確認,GIMPS 將釋出官方新聞稿,其中將揭示該數字和幸運發現者的姓名。

參考文獻

Caldwell, C. K. "最大的已知素數。" http://www.utm.edu/research/primes/largest.html

GIMPS:網際網路梅森素數大搜索。 http://www.mersenne.org

GIMPS:網際網路梅森素數大搜索狀態。 http://www.mersenne.org/status.htm

Weisstein, E. W. " 頭條新聞:發現第 42 個梅森素數。" 2004 年 6 月 1 日。 https://mathworld.tw/news/2005-02-26/mersenne

Woltman, G. "新的梅森素數!" 發給網際網路梅森素數大搜索列表的訊息。2006 年 9 月 4 日。 http://hogranch.com/pipermail/prime/2006-September/001274.html