數 的 性 質
一 般 人 會 把 整 數 看 作 是 最 基
本 的 數 , 因 為 其 他 的 數 都 是 由 整 數 衍 生 出 來 的 。
然 而 專 門 研 究 整 數 的 人 卻 不 這 樣 想 , 他 門 認 為
質 數 才 是 最 基 本 的 數 ,因 為 任 何 大 於 1 的 整 數
要 麼 就 是 質 數 , 要 麼 就 是 若 干 個 質 數 相 乘 的 積 。
質 數 的 研 究 曾 引 起 很 多 數 學 家 的 注 意 。 歐 幾 里 德 很 早 便 證 明 了 質 數 有 無 限 多 個 。 1979 年 , 美 國 人 得 到 當 時 發 現 的 最 大 質 數 2 - 1 , 這 個 數 共 有 13395 位 。 |
研 究 質 數 , 首 先 得 設 法
找 出 質 數 。 大 約 在 二 千 多 年 前 ,
古 希 臘 數 學 家 愛 拉 托 散 尼 ( Eratosthenes, 約 公 元 前 274 ~ 194 年) , 發 明 了 一 種
找 質 數 的 方 法 。譬 如 要 找 出 從 1 到 60 的 所 有 質 數 ,
他 的 方 法 如 下:
先 考 慮 1 , 由 於 1 不 是 質 數 ,所 以 把 它 劃 掉 。 再 看 2 ,由 於 除 1 之 外 沒 有 小 於 本 身 的 因 數 , 所 以 2 是 質 數 , 把 它 保 留 。 接 著 劃 去 2 以 後 的 所 有 2 之 倍 數 。 剩 下 來 的 第 一 個 數 是 3 , 它 不 是 2 的 倍 數 , 所 以 它 是 質 數 , 把 它 保 留 。 再 劃 去 3 以 後 的 所 有 3 之 倍 數 。 餘 此 重 複 以 上 的 步 驟 , 就 可 以 得 到 60 以 內 的 所 有 質 數 : 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17,
19, 23, 據 說 愛 拉 托 散 尼 本 人 當 時 是 將 一 張 寫 著 自 然 數 列 的 羊 皮 紙 繃 緊 在 一 個 框 子 上 , 然 後 用 刀 子 逐 一 挖 去 2 的 倍 數 、 3 倍 數 、 5 的 倍 數 等 等 。 由 於 挖 去 了 合 數 後 , 羊 皮 紙 上 留 下 了 一 個 又 一 個 的 小 孔 , 使 整 個 羊 皮 紙 看 來 像 一 個 篩 子 , 因 此 後 人 就 稱 這 種 尋 找 質 數 的 方 法 為 「愛 拉 散 尼 篩 法」, 簡 稱 「愛 氏 篩」 法 。 |
二 百 多 年 前 , 有 一
位 德 國 的 數 學 家 名 叫 哥 德 巴 赫
, 他 提 出 了 一 個 猜 想 : 「凡 大 過 2 的 每 一 個 偶 數 , 都
可 以 寫 成 兩 個 質 數 之 和 。」 後 人 把 它 簡 稱 為 「 1 + 1 問 題 」 。 例如:
這 個 猜 想 是 不 是
對 所 有 的 自 然 數 都 成 立 呢 ? 哥 德 巴 赫
自 己 無 法 證 明 , 於 是 他 在 1742 年
寫 信 給 當 時 赫 赫 有 名 的 大 數 學 家 歐
拉 請 他 幫 忙 。 可 是 歐 拉 回 信 說 他 也
認 為 哥 德 巴 赫 猜 想 是 對 的 , 但
他 自 己 也 沒 有 能 力 給 予 一 般 性 的 證 明 。
自 歐 拉 以 後 不 少 大 數 學 家 都
嘗 試 攻 克 這 個 難 題 , 可 是 都 沒 能 成 功 。
目 前 最 佳 的 結 果 是 中 國 數 學 家 陳 景 潤
得 出 的 , 他 證 明 了 「每 一 個 充 分 大 的 偶 數
都 可 表 為 一 個 質 數 與 一 個 不 多 於 兩 個 質 因 數
的 自 然 數 之 和。」(即 證 明 了 「1 + 2」 的 命 題 是
對 的 , 簡 稱 陳 氏 定 理 。) |