2013年2月20日 星期三

[數碼新聞]科學家發現已知最大素數:擁有1700萬位數






  新浪科技訊 香港時間2月20日消息,經過了四年的空檔期之後,數學家終於發現了一個新的,同時也是已知最大的素數:即2的57885161次方減1。該發現要歸功於美國中央密蘇里大學的柯蒂斯‧庫珀(Curtis Cooper)教授的工作,同時也是“互聯網梅森素數大搜索”(GIMPS)項目的一部分。GIMPS是全世界第一個基於互聯網的分佈式計算項目,其目的是聯合全球所有樂於奉獻的數學愛好者的計算機,使用Prime95或MPrime軟件來尋找梅森素數。

  素數又叫質數,是只能被自己和1整除的數。梅森素數得名於17世紀的法國數學家馬丁‧梅森。早在兩千多年前,希臘數學家歐幾里得就証明了素數是無限的,且少量素數可以寫成“2的n次方減1”的形式,此處n也是一個素數。此後有多位著名數學家都曾對這種素數進行過研究,而馬丁‧梅森是其中成果最為卓著的一位,因此後來人們就將“2的n次方減1”形式的素數稱為梅森素數。

  新發現的素數擁有1700萬位數,是第48個梅森素數,同時也是GIMPS項目發現的第14個素數。上一個記錄是243,112,609 - 1,同樣是由GIMPS項目發現於2008年,其位數在1300萬位以下。已知最大的梅森素數前十位都是通過GIMPS發現的。最近的一次發現是在2009年,不過那一數值小於2008年的發現。

  數據的篩選

  雖然素數的個數有無窮多,但並沒有公式來產生這些數值,因此發現新的素數需要大量的計算。GIMPS利用志願者的電腦對每一個素數候選值按順序進行篩選,直到某個幸運者發現新的素數。柯蒂斯‧庫珀在大約1000台大學里的計算機上運行GIMPS的軟件,每台計算機都不間斷地用了39天時間証明該數值是素數。之後其他研究者也獨立証明了這一結果。

  雖然在數學上發現新的素數並沒有什麼實際的價值,但對某些人來說,這些數字非常稀有,有著獨特的魅力。“這有點像發現一顆鑽石,”發現已知最大素數的紀錄保持者之一,美國田納西大學的克里斯‧考德威爾(Chris Caldwell)說,“出於某種原因,人們認定它是一顆鑽石,因而擁有了價值。如果人們喜歡這些極大的素數,那它們也就擁有了價值。”不過,素數搜索也不完全是一種神秘的消遣,這些數值在加密技術中起著支撐作用,可用於保障網絡交易的安全。

  發現素數的獎勵

  電子前沿基金會(Electronic Frontier Foundation)是一個國際性的非營利性組織,其計算獎項旨在“鼓勵普通互聯網用戶幫助解決巨大的科學問題”,獎勵第一個人或團體發現了具有重大意義的十進制編號的素數。對於發現至少有1億位數的素數的第一個人或團體,獎勵15萬美元;而第一個人或團體發現至少有10億位數的素數則獎勵25萬美元。之前,至少有100萬和1000萬個數字組成的素數的發現者已經獲得了獎勵。

  柯蒂斯‧庫珀將因為該發現從GIMPS獲得3000美元的獎勵。不過,我們不能奢望下一個最大的素數會很快被發現。這一問題將隨著時間推移變得越來越難,因為越大的素數越為稀少,而且更難檢驗。(任天)



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