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梅森質數

文出維基大典

梅森質數者,二之冪減一而得質數也。其式為二之某次冪減一2n−1,某必質。此數得名於西洋梅森,實與希臘算學淵源有自。

今知此數僅五十有一,最鉅者為二之八千二百五十八萬九千九百三十三次冪減一,為已知最鉅質數。索梅森質數,昔恃人力,今賴籌算之器。始於一九五二年,西洋加州大學以籌算之器得五百二十一次冪者。其後,尋索不輟,屢有新得。

梅森質數與完全數密相關焉。希臘歐幾里得證:若二之某次冪減一為質數,則此數乘以二之某減一次冪為完全數。後世歐拉復證此為偶完全數之必要條件。

梅森數易驗其質性,蓋盧卡斯萊默之法效率甚高。又便於籌算,故常用於生鉅質數及偽隨機數列。然梅森質數稀少,鉅梅森數難為因式分解,此其限也。

梅森質數之性質頗多。舉其要者:

一、若某為奇質數,則二之某次冪減一之因數必為二某之倍數加一。

二、梅森質數不能為維弗里希質數

三、若某與二某加一皆為質數,且某除以四餘三,則二某加一必為二之某次冪減一之因數。

論及梅森質數之無窮與布,猶未有定論。西洋學者猜想:梅森質數無窮,且其分布可預測。此為算學界未解之謎,頗堪深究。