一段寻求麦什涅素数的趣史

1992年3月间,英国数学家声称他们借助于巨型计算机Cray-2(克雷-2),找到了第32个麦什涅素数,即他们发现2~(756839)—1是一个素数。这是当今世界上最大的素数(截至写稿日期1992年9月11日为止)!它具有227832个十进制数位.在这篇短文中,我们将介绍人们研究与寻求麦什涅素数的一段有趣历史。     

关于合数的一个问题

法国数学家费尔马在1640年提出了如下这个著名定理(通称为费尔马小定理): 费尔马小定理:如果P为素数,且gcd(a,p)=1,则     

2500年研究探寻相亲数

设σ(n)为n的所有正因子(包括1和n本身在内)之和.正整数对(m,n)被称之为相亲数(或双亲数,因为这种数总是成双成对出现的)如果他们满足 σ(m)=σ(n) = m + n.如果n=n, σ(m)=2m,则m被称之为完全数(或单亲数,因为这种数总是单独出现的).更一般的,如果κ个(κ＞2)正整数(m1,m2,…mmk)满足下列条件σ(m1)=m1+m2,σ(m2)=m2+m3,σ(mk)=mκ+m1.则这κ个正整数被称之为多亲数.第一对相亲数(220,284)是在2500年前的古希腊数学家毕达哥拉斯发现的.不过迄今为止,人们对相亲数的情况、尤其对相亲数的分布情况仍然知之甚少.与相亲数有关的难题、尤其是悬而未决千百年的难题还很多就是在今夭,我们仍然不知道是不是有无穷多对相亲数,我们甚至连一个生成相亲数的充分必要条件(定义除外)都没有.在这篇文章中,我们试图给出人类在2500年的漫长历史长河中研究、探寻相亲数的大致情况与重要结果,并着重介绍从古至今生成相亲数的各种数值方法与代数方法.完全数的研究探寻史几乎与相亲数的研究探寻史是一样长的.比如2350年前的古希腊数学家欧几理德就在其数学名著<几何原本>中列出了前四个完全数,不过迄今为止,人们总共也只找到39个完全数,并且这些完全数还都是偶完全数.至于有没有奇完全数的存在,则是一个悬而未决两千多年的著名数学难题.最早的两串多亲数(一串为5个.另一串为28个),则是由法国数学家Poulet于1918年发现的.多亲数的研究探寻史虽然比相亲数的研究探寻史要短得多,但目前人们对它们的注意力与日俱增.由于相亲数与完全数及多亲数密切相关、紧密相连(我们可以将其统一称之为亲和数,因为它们都与相关数的因子和有关),因此在本文中,我们除了要讨论介绍相亲数外,也将顺便介绍完全数与多亲数的研究与探寻简史、以及人们在研究探寻这些数时所获得的一些重要结果.附注截止2004年3月25日作者校勘清样时,人们已经发现了共40个完全数和6262871对相亲数.     

数论及其应用 献给陈省身先生九十大寿

众所周知 ,数论是数学中最古老最纯粹最优美的一个学科 .不过鲜为人知的还是 ,数论同时也是一门应用性极强的应用数学学科 .著名国际数学大师陈省身教授早在 1 992年精辟地指出 :“数学中我愿意把数论看作应用数学”,“我想数学中有两个很重要的数学部门 ,一个是数论 ,另一个是理论物理”.在本文中 ,我们将先扼要介绍一下数论中的一些基本概念、几个主要难题 ,紧接着我们要介绍数论 (尤其是数论中的难题 )在现代密码学 (包括网络与信息安全 )与计算机科学 (尤其是快速并行计算 )中的应用