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全球掀起寻找新“梅森素数”浪潮 最高奖金10万美元

2007-10-19 09:49:03| 点击:0| 评论:0| 好评:0| 坏评:0|第1页/共3页 << 上一页|下一页 >>

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据西班牙《科学发现》杂志10月号报道,自从去年9月美国数学家库珀领导的研究小组发现迄今已知的最大梅森素数232582657-1以来,全球掀起了寻找梅森素数的新一轮热潮。目前,世界上有150多个国家和地区近15万人参加一个名为“因特网梅森素数大搜索”(GIMPS)的国际合作项目,并动用了超过30万台计算机联网来进行大规模的网格计算,以探寻新的梅森素数。科学家们认为,对于梅森素数的探究能力如何,在某种意义上标志着一个国家的科技水平。

2300年只找到44个梅森素数

素数也叫质数,是只能被1和自身整除的数,如2、3、5、7等等。公元前300多年,古希腊数学家欧几里得用反证法证明了素数有无穷多个,并提出了少量素数可写成2p-1(其中指数P为素数)的形式。此后许多著名数学家,包括数学大师费马、笛卡尔、莱布尼兹、哥德巴赫、欧拉、高斯、车比雪夫、哈代、拉曼纽扬、吉里斯等都研究过这种特殊形式的素数,而17世纪的法国数学家梅森(M.Mersenne)是其中成果最为卓著的一位。

由于梅森学识渊博,才华横溢,并是法兰西科学院的奠基人,为了纪念他,数学界就把2p-1型的数称为“梅森数”,并以Mp记之(其中M为梅森姓氏的首字母);如果Mp为素数,则称之为“梅森素数”。

2300多年来,人类仅发现44个梅森素数。由于这种素数珍奇而迷人,因此被人们称为“数海明珠”。梅森素数是数论研究的一项重要内容,也是当今科学探索的热点和难点。

貌似简单却难度极大的寻找

梅森素数貌似简单,但研究难度却很大。它不仅需要高深的理论和纯熟的技巧,而且还需要进行艰巨的计算。1772年,被誉为“数学英雄”的瑞士人欧拉在双目失明的情况下,靠心算证明了M31(即231-1=2147483647)是一个素数。它具有10位数字,堪称当时世界上已知的最大素数。欧拉的毅力与技巧都令人赞叹不已,难怪法国大数学家拉普拉斯向他的学生们说:“读读欧拉,他是我们每一个人的老师。”在“手算笔录年代”,人们历尽艰辛,仅找到12个梅森素数。

电子计算机的出现,大大加快了探究梅森素数的步伐。1952年美国数学家鲁滨逊等人将著名的卢卡斯-雷默方法编译成计算机程序,使用SWAC型计算机在短短几小时之内,就找到了5个梅森素数:M521、M607、M1279、M2203和M2281。

1963年9月6日晚上8点,当第23个梅森素数M11213通过大型计算机被找到时,美国广播公司(ABC)中断了正常的节目播放,在第一时间发布了这一重要消息。发现这一素数的美国伊利诺伊大学数学系全体师生感到无比骄傲,为让全世界都分享这一成果,以至把所有从系里发出的信封都盖上了“211213-1是个素数”的邮戳。

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