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梅森素数的意义

梅森素数的意义(数学家发现了更大的素数,这究竟有什么意义呢)

fwxlw fwxlw 发表于2025-02-21 18:25:15 浏览11 评论0

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数学家发现了更大的素数,这究竟有什么意义呢

因为理论上素数是不可预测的,至少目前来说还没有找出它的规律,我们不知道的是:下一个素数是多少? 所以,一般是计算数学家,也就是那些玩电脑的人,才能找到更大的素数的,那都是用超级计算机算出来的。 因此,与其说是数学家发现了更大的素数,不如说是超级计算机找到了更大的素数,在这一点上,其实比的就是超级计算机的计算能力,以及大家所采用的算法的复杂程度。这个事情当然也是有意义的,因为你可以把两个很大的素数相乘,得到一个更大的数,然后拿这个大数当作一个密码,让别人去做质因数分解,别人是分解不出来的。越大的素数的乘积,越难被分解,这个密码的有效性就越好。 当然,从纯数学的角度来说,发现更大的素数没有特别的意义,因为在2000多年前,欧几里德就已经证明了,存在无限多个素数,也就是说,素数的大小是没有上限的,可以很大很大。因此,在纯数学的角度来说,这个事情的意义不是太大。 当然了,素数问题是数论问题的核心,而数论又可以与函数论与群论挂钩,研究素数其实就是在研究整个数学的最底层的结构。最近得了科学突破奖的“新视野奖”的张伟就是研究这方面结构的中国年轻数学家,我还曾经写过一篇与他聊天后的访谈稿,你可以去看看,也许能了解为什么要研究最大的素数,反正我自己也说不清楚,这种问题只能请张伟这样的高手才能解答。 素数是个好东西,我们知道有个著名的哥德巴赫猜想,一个大偶数能分成两个素数,至今未被证明。也就是人类至今没找到素数的规律。 有规律很好,一生二,二生三,三生万物。没规律有啥用呢?我们知道现在人工智能很牛了,其实核心是人类赋予的算法,算法再复杂也就是一种规律,规律一旦被破解,就一生二二生三,三生万物了。素数没规律,找一个很大的素数放在算法里,没有规律咋破解呢,有一个笨办法,就是穷举。一个养王八的池子里有一条鱼,咋找呢,把王八捞出来挨个放血呗。恒河沙子里有颗钻石,咋找呢,把沙子放盆子里一粒粒数呗。虽然笨,但是有了计算机帮忙变得简单了。恒河沙子多?其实没多少,就是地球上全部原子加一起其实也没多少,放在数学上就一串数字。这个数串越长越难,长一位有个名词叫大一个数量级,我找到一个大素数就可以把加密等级提高若干数量级。目前素数已经很大很大很大,因为找到一个更大的要计算机算很久很久很久。你想破解也自然很久很久很久,不是说你搞不定,而是你等不起。数一河沙子才给一颗钻石,你当我傻么? 正是因为素数的以上性质,很多加密算法都用到大的素数,比如现在很火的比特币和区块链。 我们的数学家陈景润在求证哥德巴赫猜想证明了“1+2”,很牛的成就,用到的方法自然更牛 陈景润的陈氏定理: 任何一个充分大的偶数都可以表示成一个素数 和一个不超过两个素数的乘积之和 。 答:意义在文章最后,我们先来了解下,这次发现的素数的来源吧。 在上个月,一位美国电机工程师Jonathan Pace,利用互联网梅森素数大搜索项目(GIMPS),成功发现第50个梅森素数M77232917,该素数有23249425位,是迄今为止,人类发现的最大的素数。如果把这个数,用普通纸打印下来,差不多有87公里长。 梅森数是形如2^p-1的数,其中指数p也是素数,常记为Mp ,如果梅森数也正好是素数,就称Mp为梅森素数。 GIMPS是“”Great Internet Mersenne Prime Search“”的缩写,建立于2008年,任何人都可以加入这个计划,利用自己的计算机去寻找梅森素数。上一个梅森素数发现时间,是2016年1月,距今有2年了,足以看出来,现在对梅森素数的寻找是极为困难的,这次发现第50个梅森素数的Jonathan Pace,也将获得该项目的3000美元奖励。对梅森素数的寻找,有利于目前加密算法的改进,因为我们目前使用的大多数加密方式,都建立在对大数的分解上,秘钥中使用的素数越大,那么对加密内容来说,被破解的难度越大。 当然,这一切都建立在传统计算机上,对于正在研究的量子计算机,将不受此限制,量子计算机对素数分解有天生的优势,一旦量子计算机被研制成功,那么量子计算机只需要几分钟破解的密码,我们传统计算机很可能需要上万年。 注明:该答案的内容取自2018年1月5日,我的文章《第五十个梅森素数被发现,这是迄今为止,人类发现最大的素数!》 关于最大素数表1: 1, 3, 5, 7, 9 11,13,15,17,19 21,23,25,27,29 31,33,35,37,39 41,43,45,47,49 51,53,55,57,59 61,63,65,67,69 71,73,75,77,79 81,83,85,87,89 91,93,95,97,99这样排列可以很清楚看出,从两位数起,中间一行尾数为5的数都是合数,其两边是尾数是1,3,7,9,的奇数。当中间的数为25+30n时,两边尾数是1,7的奇数一定是3的倍数。为35+30n时,两边尾数是3,9,的奇数也一定是3的倍数,为45+70n时,右边尾数为9的数一定是7的倍数,以此类推,75+70n时,边上尾数7的数一定是7的倍数,95+70n时,边上尾数为1的数也是7的倍数。同样,还可以找出11,13,17等其他素数因子倍数的位置。而为15+30n时,两边必定没有3的倍数,因此孪生素数和四生素数只可能在这样的数两出现。(尾数为9,1的孪生素数只可能出现在30+30n的两边)例如15(3*5)两边是11,13,17,19. 105(3*5*7)两边是101,103,107,109.将已知素数依次相乘,就得到一个尾数为5的合数。在这个合数两边尾数为1,3,7,9的数,或者是新的更大的素数,如果是合数,则一定有新的更大的素数因子。这样,新的更大的素数会层出不穷,永无止境。 科学上许多东西是不能用实用主义来解释的,但是,它却是人类认识世界的进步,它的意义将为未来的进步打下基础。例如,二进制。当我们中国的老祖宗认识二进制的时候,他们仅仅用于阴阳八卦和占卜。然而,几千年后的今天,二进制奠定了计算机的原理。可以说,没有二进制就没有计算机,当然也就没有互联网以及由此派生从来都数字经济和数字产品。这样的例子不胜枚举。 首先是满足人类的好奇心:各种形状的素数究竟能大到什么程度?某种特殊形状的素数能否有无穷多个?等等。一般来说,具体的素数没有大的用途,但偶尔也会有出其不意之用。例如,用两个巨大的已知素数相乘,利用这种合数难以分解,可以用于编制较难破译的密码等等。纯粹数学的许多问题及其结果,往往只有理论的兴趣和价值,并不一定可以用于某个实际问题的解决。但唯有纯粹数学得到了很好的发展,对于应用科学才可能有更丰富的解决方法。认为某个数学问题与实际问题没有联系就放弃研究甚至排斥,是非常错误的想法。况且,数学的各个分支常常有意想不到的联系,与实用科学也常会有意想不到的联系。以理论必须用于实际为由排斥纯粹数学的意见是非常短视的。 没什么意义,数学家早就证明了素数是无限的,也就是说没有最大的素数。具体证明如下: 用反证法:假设素数是有限的,假设素数只有有限的n个,最大的一个素数是p。 设q为所有素数之积加上1,即q = ( 2 * 3 * 5 * …… * p )+ 1。按照假设q不是素数, 那么q应该可以被2、3、……、p中的某个数或某些数整除(合数一定可以分解为素因子之积),但 实际上q被这2、3、……、p中任意一个整除都会余1,与之矛盾。 所以,素数是无限的。而今天已经找到的最大素数是 美国州立中密苏里大学柯蒂斯库珀(Curtis Cooper)通过GIMPS项目发现的第49个梅森素数 2^74207281-1(被称为M74207281),这个数远大于宇宙所有原子数量, 已经没有什么实际意义了。 人类总是对未知领域抱着巨大的好奇心,所 探索 的知识也许“无用”,也许还没有找到“用处”,但是这也丝毫影响不了人类的脚步。 这种对未知的敬畏,对知识的渴求是人类不断取得进步的无尽的动力。 素数一般是不可预测的,目前没有一套规律可循。正常情况下很难发现素数。一般人很难发现、只有研究领域的人才会注意到和发现。是利用超级计算机之类演算得出发现. 在2000多年前,欧几里德就已经证明了,存在无限多个素数,所以说发现更大的素数,这个事情的意义不是太大。相比发现素数来数在数学领域意义不会很大、因为人们已经证明了他的存在、那必然也会后续的发现、也该猜到又或者可发展的潜力和空间!素数问题是数论问题的核心,而数论又可以与函数论与群论挂钩,研究素数其实就是在研究整个数学的结构。 你想象着,人类是素数,每个人代表一个素数,前面100亿个素数可能都会在地球出现。人类特别想找出一个宇宙其它地方是否有外星人。 素数越往后,大致是分布越稀薄,越荒芜,越孤独,和宇宙里生物,有异曲同工之妙。

史上今日:马丁·诺瓦克发现第42个梅森素数

2005年2月18日,德国数学爱好者马丁·诺瓦克发现第42个梅森素数。据称,这个素数有780多万位,可写成2的25964951次方减1。

这位名叫马丁·诺瓦克的数学爱好者是德国一名眼科医生,他利用主频为2.4GHz的个人电脑运行梅森素数计算程序,经过50多天的持续运算,终于在2月18日得到了这个7816230位的已知最大素数。它比此前发现的最大素数多50万位。5天之后,一名法国专家独立验证了这一结果。

说到这项成果在当时的意义,应说这是一项新的世界记录,是大互联网梅森素数寻求计划(简作G IM PS)实施以来连续获得的第8个梅森素数,标志着人类挑战智力极限的又一次胜利。

素数是整个数学学科的基石;它也叫质数,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。此后许多数学家,包括数学大师费马、笛卡尔、哥德巴赫、高斯、欧拉等都研究过这种特殊形式的素数,而梅森是其中成果最为卓著的一位。

由于梅森德高望重,并是法兰西学院的奠基人,为了纪念他,数学界就把2p-1型的数称为“梅森数”;如果梅森数为素数,则称之为“梅森素数”。

2300多年来至今,人类仅发现47个梅森素数。由于这种素数珍奇而迷人,因此被人们誉为“数海明珠”。

值得一提的是,在1952年前的漫漫长河中,只发现了12个。其余在计算机问世后的半个世纪里被发现。

本作品为“科普中国-科技创新里程碑”原创 转载时务请注明出处

作者: 孔祥宇

设置成最大的数是什么

1、数字最大的数是梅森素数,所谓梅森数,是指形如即2的p次方减1的一类数,其中指数p是素数,常记为Mp,如果梅森数是素数,就称为梅森素数,目前仅发现50个梅森素数,最大的是2的77232917次方减1,有23249425位数。2、梅森素数分布规律为在正整数中的分布时疏时密、极不规则。梅森素数自古以来就是数论研究的一项重要内容,历史上有不少大数学家都专门研究过这种特殊形式的素数。自古希腊时代起直至17世纪,人们寻找梅森素数的意义似乎只是为了寻找完全数。但自梅森提出其著名断言后,特别是欧拉证明了欧几里得关于完全数定理的逆定理以来,偶完全数已仅仅是梅森素数的一种 “副产品” 了。

1,2,3,4,5,6,7,8,9分别代表什么含义

0你,1要,一,2爱,3生,4是,世,5我,6了,7妻,亲,8爸,发,9酒,救。

爱情数字密码是人们利用数字的谐音而编出来的和爱情有关的文字或短语,也是人们为了更好的表达爱意的一种符号。如01925表示你依旧爱我。例如下列爱情数字密码:02746代表你恶心死了,02825代表你爱不爱我,03456代表你相思无用,0437代表你是神经。

扩展资料:

其他爱情数字密码:

045617 你是我的氧气 ,04527 你是我爱妻 ,04535 你是否想我 ,04551 你是我唯一 ,0456 你是我的 ,04567 你是我老妻 ,0457 你是我妻 

045692 你是我的最爱 ,0487 你是白痴 ,0487561 你是白痴无药医 ,0564335 你无聊时想想我 0594184 你我就是一辈子,065 原谅我 

梅森素数位数怎么求

一个素数出现在2^n-1数列n中,不管n是素数不是素数,只要用小于n的全部奇素数去筛,指数n都在其中。如果是合数与前面的素数是重叠的,所以不用重筛了。

要筛完2^n-1数列中所有数因子,必需用少于或等于2^n-1平方根以内的所有素数去筛,这样剩下没有筛的就是梅森素数了。

2^n-1的数列是无限多的,无限多的自然数任你筛多少次的几分之一,永远是无限多的。所以梅森素数是无限多的。

扩展资料:

寻找梅森素数最新的意义是:它促进了分布式计算技术的发展。从最新的17个梅森素数是在因特网项目中发现这一事实,可以想象到网络的威力。分布式计算技术使得用大量个人计算机去做本来要用超级计算机才能完成的项目成为可能,这是一个前景非常广阔的领域。它的探究还推动了快速傅立叶变换的应用。

梅森素数在实用领域也有用武之地,现在人们已将大素数用于现代密码设计领域。其原理是:将一个很大的数分解成若干素数的乘积非常困难,但将几个素数相乘却容易得多。在这种密码设计中,需要使用较大的素数,素数越大,密码被破译的可能性就越小。

百度百科-梅森素数

猜想的数学猜想的意义

数学猜想是以一定的数学事实为根据,包含着以数学事实作为基础的可贵的想象成分;没有数学事实作根据,随心所欲地胡猜乱想得到的命题不能称之为“数学猜想”。数学猜想通常是应用类比、归纳的方法提出的,或者是在灵感中、直觉中闪现出来的。例如,中国数学家和语言学家周海中根据已知的梅森素数及其排列,巧妙地运用联系观察法和不完全归纳法,于1992年正式提出了梅森素数分布的猜想(即周氏猜测)。这一猜想加深了人们对特殊素数性质的认识。 数学猜想一般都是经过对大量事实的观察、验证、类比、归纳、概括等而提出来的。这种从特殊到一般,从个性中发现共性的方法是数学研究的重要动力。数学猜想的提出与研究,生动地体现了辩证法在数学中的应用,极大地推动了数学方法论的研究。此外,数学猜想往往成为数学发展水平的一项重要标志:费马猜想产生了代数数论;庞加莱猜想有助于人们更好地研究三维空间;哥德巴赫猜想促进了筛法和圆法的发展,尤其是发现了殆素数、例外集合、小变量的三素数定理等;黎曼假设使素数定理得到证明以及椭圆曲线技术应用于加解密、数字签名、密钥交换、大数分解和素数判断等;四色问题通过电子计算机得以解决,从而开辟了机器证明的新时代。从这个意义上讲,数学猜想不仅是一颗颗“璀璨艳丽的宝石”,而且是一只只“能生金蛋的母鸡”。

梅森素数的意义

梅森素数自古以来就是数论研究的一项重要内容,历史上有不少大数学家都专门研究过这种特殊形式的素数。自古希腊时代直至17世纪,人们寻找梅森素数的意义似乎只是为了寻找完全数。但自梅森提出其著名断言以来,特别是欧拉证明了欧几里得关于完全数定理的逆定理以来,完全数已仅仅是梅森素数的一种 “副产品” 了。寻找梅森素数在当代已有了十分丰富的意义。寻找梅森素数是发现已知最大素数的最有效途径。自欧拉证明M31为当时最大的素数以来,在发现已知最大素数的世界性竞赛中,梅森素数几乎囊括了全部冠军。寻找梅森素数是测试计算机运算速度及其他功能的有力手段,如M1257787就是1996年9月美国克雷公司在测试其最新超级计算机的运算速度时得到的。梅森素数在推动计算机功能改进方面发挥了独特作用。发现梅森素数不仅需要高功能的计算机,它还需要素数判别和数值计算的理论与方法以及高超巧妙的程序设计技术等等,因此它还推动了数学皇后——数论的发展,促进了计算数学、程序设计技术的发展。寻找梅森素数最新的意义是:它促进了分布式计算技术的发展。从最新的15个梅森素数是在因特网项目中发现这一事实,可以想象到网络的威力。分布式计算技术使得用大量个人计算机去做本来要用超级计算机才能完成的项目成为可能,这是一个前景非常广阔的领域。它的探究还推动了快速傅立叶变换的应用。梅森素数在实用领域也有用武之地,现在人们已将大素数用于现代密码设计领域。其原理是:将一个很大的数分解成若干素数的乘积非常困难,但将几个素数相乘却相对容易得多。在这种密码设计中,需要使用较大的素数,素数越大,密码被破译的可能性就越小。由于梅森素数的探究需要多种学科和技术的支持,也由于发现新的 “大素数” 所引起的国际影响,使得对于梅森素数的研究能力已在某种意义上标志着一个国家的科技水平,而不仅仅是代表数学的研究水平。英国顶尖科学家、牛津大学教授马科斯·索托伊甚至认为它的研究进展不但是人类智力发展在数学上的一种标志,同时也是整个科学发展的里程碑之一。 梅森素数这颗数学海洋中的璀璨明珠正以其独特的魅力,吸引着更多的有志者去寻找和研究。

最新的寻找方式利用了什么计算技术

请问题主是否想问:“最新的寻找方式利用了什么计算技术。”?梅森素数。依据数学研究协会显示声明,梅森素数是最新的计算技术,最新的寻找方式就是运用了梅森素数。寻找梅森素数最新的意义是:它促进了分布式计算技术的发展。