寻找大质数

质数有无穷多个,也就是说最大的质数是无穷大。但人类一直努力寻找可确认的最大质数。2017年12月底,居住在田纳西州的电气工程师乔纳森.佩斯打破了最大质数记录。新最大质数被命名为M77232917,它全长有两千三百多万位。比上一个记录长了接近一百万位。如果你有兴趣,可以在这里下载这个质数(http://www.mersenne.org/primes/digits/M77232917.zip),这个质数实在太大,单纯字符文件都要超过23M字节。如果你从今天(2018年1月10)开始抄写这个数字的1000位的话,你要抄到2081年9月21日才能抄完。



能找到的最大质数。每秒显示九万位数字,也要用5分钟才能播放完

不过可用个足够简单的表达式来表示它,那就是2的77232917次方减1。换句话说,就是有七千七百二十三万两千九百一十七个2连乘的积减1,表明这是个梅森质数。

梅森质数的定义就是2的幂次方减1,最小的梅森质数是3,它等于2的平方减一。次小的梅森质数是7,等于2的三次方减一。下一个梅森质数是31,等于2的五次方减一。梅森质数的得名来自法国一个僧侣马林.梅森(Marin Mersenne),他首先提出当指数为2、3、5、7、13、19、31、67、127和257时候,2的幂次方减一是个质数。虽然梅森算错了最后一个,那就是2的257次方减一并不是个质数。而且,他还错过了指数是61、89和107时候也满足2的幂次方减一是质数的条件,但不得不说,那个年代梅森还是做出了卓越的成就,因此就把这类质数命名为梅森质数。这也是发现和验证质数的好途径。

而M77232917(M指梅森,77232917是指数)也正是用这种方法寻找出来的。不过远远不是人肉计算出来,而是利用互联网上一个分布式计算机系统运算所得,这个分布式系统叫做“互联网梅森质数大搜索”(Great Internet Mersenne Primes Search 简称GIMPS),寻找大质数的人(被称为“质数猎人”)可在互联网上免费下载客户端软件,然后将自己的电脑汇入其他质数猎人的电脑的资源池中,运用整合在一起的计算力来寻找和验证大质数。如果在自己的电脑上发现了大质数后,不仅是某种荣誉,还能获得一笔奖金。当然,这个荣誉来的并不容易。这个项目自1997年开始实施,30年来才发现了16个梅森质数。佩斯在12月底发现的M77232917后,其他人在GIMPS上还用了6天时间方验证无误。

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