神奇的梅森素数
2016-05-14高原峰
在刘老师讲质数时,我想:既然质数除了2以外,都是奇数,那不是说明质数正好是一个偶数减1吗?那这样的偶数有没有规律呢?为了解决疑问,我把3、5、7、11、13、17、19、23、29、31……这些较小的质数都加1,看看得到的偶数分别是哪些。
结果出来了,我得到了:4、6、8、12、14、18、20、24、30、32……观察了一下这些数,它们除了都是偶数外,好像也没有什么特别的。可是有一次,我偶然看到稿纸上的这些数时,突然想到这里面的4、8和32,它们不都是我背过的2的几次方(刘老师告诉我,这叫作2的幂)的结果吗?
4=22,8=23,32=25 。看看右上角这些小的数字(这叫作指数),2、3、5,正好是质数表的前三个数。是不是2的质数次方(也就是质数个2相乘),再减1,得到的数一定是质数呢?如果这样的话,那么我不是就可以找到任意大的质数了吗?因为当你找到了一个很大的质数,用它作为2的指数,减1后会得到一个新的质数。可是,刘老师说过,人类目前并没有发现质数的规律,所找到的较大质数是有限的。
当我在数学课堂上想到这一点的时候,真想马上就研究一下这是不是一个特殊的规律,可是一节课的时间不够。下课时,我把我的想法跟刘老师讲了,刘老师惊奇地看了看我,鼓励我上网搜索“梅森素数”,好好研究研究。
“梅森素数,听起来好像是‘雷锋叔叔,真是个奇怪的名字。”我嘀咕着。
终于放假了,我抵挡住了爸爸带我去游乐园和妈妈带我去吃汉堡的两大诱惑,用一整天的时间埋头苦算。
对于质数2,2的2次方是4,4-1=3,3是质数。
对于质数3,2的3次方是8,8-1=7,7是质数。
对于质数5,2的5次方是32,32-1=31,31是质数。
对于质数7,2的7次方是128,128-1=127,我花了好长时间,才确定127也是质数。
最难算的是在遇到质数11的时候,2的11次方是2048,2048-1=2047,而2047是质数吗?我找计算器帮忙,才算出来2047=23×89,2047不是质数。
这时候,我失望极了,看来我所猜想的规律不成立。可是,像这样的数有很多是质数,这里面会有什么有趣的知识吗?我想起刘老师给的“四字密码”——梅森素数,赶紧上网搜索了一下,果然找到了一篇叫《梅森素数:千年不休的探索之旅》的文章。
原来在2300多年前,古希腊的数学家欧几里得就已经提出了这个猜想,看来我的猜想迟了两千多年。17世纪,法国的数学家梅森总结了人们对这种2P-1型的数的研究成果,因此这种数被称为“梅森数”。如果梅森数是素数,这个数就叫作“梅森素数”。
指导老师 卢声怡
陶斯炜 5月2日 10:34:34
真佩服你,要是让我在留在家里做计算、去游乐园和吃汉堡三个中选一个,选一百万次我也不会选到做计算。
何苗 5月2日 10:49:36
我也下载了高原峰介绍的这篇文章,并且和妈妈一起看了,知道了很多关于梅森素数的历史故事。虽然高原峰介绍了一些,但要想知道更多,大家还是自己上网找文章吧。
张青青 5月2日 11:10:37
太可惜了,要是高原峰早生两千多年,比欧几里得还早,那历史上就会写上:一个叫高原峰的中国男孩,提出了“高原峰素数”猜想。
高原峰 5月2日 11:30:35
哈哈,如果我能穿越到那个时代,我一定会这么做的。