只能说明人类的计算能力又有一个新的进步了。

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最大的素数很久之前已经被证明了是不存在的:

如果a=p1*p2*...*pn+1不是素数,则肯定能表达成
a=pi[(p1*p2..p(i-1)*p(i+1)*p(i+2)*...*pn+k]这样的形式,
其中k=1/pi要求是整数,但不可能做到。

那既然已经知道这是个无限的数,加上目前也没有找到它的规律,对未来下一个更大的素数的寻找,就只能依靠计算机来算出来的,单凭人脑是无法完成的。

素数的探索

目前,互联网梅森素数大搜索(GIMPS)项目宣布发现第 51 个梅森素数和已知最大的素数:2^82,589,933-1,共有 24,862,048 位。

人类在寻找素数的路上一直未有停下脚步,已经有2300多年了。

那当时科学家们又是怎么样寻找素数的呢?

总的来说,为了研究素数,数学家们将正整数通过素数筛选算法,直至仅剩素数保留下来。在 19 世纪,用试除法来筛选获得了数百万以内的素数列表。

当然,现代计算机可以在不到一秒钟的时间内找出数十亿以内的素数,但所用筛法的核心思想 2000 年来从未改变。

公元前 300 年,亚历山大里亚的数学家欧几里得描述到:“素数是只能用 1 来计数的数。”这意味着素数不能被除了 1 以外的任何小于自身的数整除。并且为了保证整数的唯一分解,数学家们并不把 1 看作素数。

此外,欧几里得还证明了素数的无限性——它们的个数没有穷尽。

公元前 200 左右,古希腊数学家埃拉托斯特尼(Eratosthenes)提出了素数的快速筛选法,这是一种简单且历史久远的筛法,用来找出一定范围内所有的素数。

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2~100 范围内进行 2,3,5,7 素数筛选

素数筛法的思路是这样的:首先,留下 2 ,把 2 的倍数都划掉; 2 后面第一个没划去的数是 3 ,留下 3 ,把 3 的倍数都划掉;然后留下 5 ,把 5 的倍数都划掉;再留下 7 ,把 7 的倍数都划掉。如此这般,将最小的四个质数——2,3,5,7——的倍数依次筛掉。此时,下一个未被筛掉 11 的平方已经大于 100,所以停止。这样在 2 到 100 之间的整数只执行 4 次筛选,最终只留下了素数集合。

从 1 ~ 100 之间的数字中筛 2, 3, 5 和 7 的倍数,留下就是素数通过 8 次筛选步骤,可以分离出 400 以内的全部素数。通过 168 次筛选,可以分离出 100 万以内的全部素数。这便是埃氏筛法的强大之处。

为素数制表的早期代表人物是英国数学家约翰·佩尔(John Pell),他致力于将有用的数字制成表格。其研究动力来源于对古希腊数学家图(Diophantos)所提出的古老算术问题的研究热情,还来自于对数学真理进行系统整合的个人追求。由于他的不懈努力,在 18 世纪早期 10 万以内的素数得以广泛传播。截止 1800 年,各种独立的研究项目列出了百万以内的全部素数。

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