梅森素數和完全數有什麼關係?

我是神07

先說一下什麼叫做梅森數,梅森數是指形如2的p次方減1的正整數,其中指數p是素數,常記為Mp。如果Mp是素數,則被稱為梅森素數。梅森素數是否有無窮多個,還有待於進一步證實。17世紀法國著名數學家梅森對這類數字進行了深入的研究,梅森數就是為了紀念他而命名的。

完全數,也稱完美數或完備數,它的所有真因子(即除了自身以外的約數)的和,恰好等於它本身。第一個完全數是6,第二個完全數是28,第三個完全數是496,第四個完全數是8128。
下面我為大家簡要介紹一下梅森素數與完全數的關係,這也是數論研究中的重要內容。自古希臘時代起,人們就開始了對梅森素數與完全數的研究。歐幾里得在幾何原本中證明了素數有無窮多個,在論述完全數時提出以下論斷。

歐拉證明了所有的偶完全數都有這種形式。因此,人們只要找到梅森素數,就可以發現偶完全數了。至今,人們共發現了48個完全數,全部是偶數。究竟存不存在奇數完全數,還有待於數學家進一步證實。目前的研究表明如果存在奇數完全數的話,則需要滿足一系列苛刻的條件,同時這個奇數完全數也會大的驚人,超過了咱們的想象
。數學家猜想,完全數應該有無窮多個,但是還沒能證明。如果能證明梅森素數有無窮多個,那麼完全數自然也有無窮多個。梅森素數表達式很簡單,但研究難度卻極大,需要高深的理論、純熟的技巧、大量的計算。對梅森素數的研究,極大的促進了數論的發展。 我用EXCEL,畫了一個表格,比較直觀的顯示出了梅森素數與偶完全數之間的關係。通過這個表,大家發現判斷一個梅森數是否為素數是非常有難度的,同時所構造出來的完全數也越來越大。比如2047為什麼不是素數,因為2047等於23×89。

由於本人水平有限,對於梅森素數與完全數的關係,只能理解到現在這個程度。我的體會就是數學真奇妙,數字真奇妙,數論真奇妙。歡迎大家批評指正。


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