程序员的数学思维修炼（趣味解读）梅森素数

我们知道，在自然数中素数较少，10000以内的自然数中只有1229个素数，而孪生素数就更少，10000以内的孪生素数只有205对 (510个) 。在素数中还有更稀少的一个种类，那就是梅森素数，截止2013年2月，人们仅发现48个梅森素数。

2.5.1 什么是梅森素数

那么，什么是梅森素数呢？

马林·梅森是17世纪法国著名的数学家和修道士，也是当时欧洲科学界一位独特的中心人物。梅森在欧几里得、费马等人的有关研究的基础上对2P－1作了大量的计算、验证工作，并于1644年在他的《物理数学随感》一书中断言：对于P＝2 、3 、5 、7 、13 、17、 19 、31 、67 、127 、257时，2P－1是素数；而对于其他所有小于257的数时，2P－1是合数。前面的7个数 (即2 、3 、5 、7 、13 、17和19) 属于被证实的部分，是他整理前人的工作得到的；而后面的4个数 (即31 、67 、127和257) 属于被猜测的部分。不过，人们对其

断言仍深信不疑，连大数学家莱布尼兹和哥德巴赫都认为它是对的。

梅森的猜测中遗漏了61 、89 、107 ，而将67和257被错误地包含了进来。

虽然梅森的断言中包含错误，但他的工作极大地激发了人们研究2P－1型素数的热

情，使其摆脱作为“完美数”的附庸的地位。由于梅森最早系统而深入地研究2P－1型的数，为了纪念他，数学界就把这种数称为“梅森数”；并以Mp来标记梅森数，即Mp＝2P－ 1 。如果梅森数为素数，则称之为“梅森素数” (即2P－1型素数) 。

总结一下，梅森素数是指形如2P－1的正整数，其中指数P是素数，常记为MP 。若MP 是素数，则称为梅森素数。

当P＝2 、3 、5 、7时，MP都是素数，但P＝11时，M11不是素数，因此M11不是梅森素

数，如图2-13所示。

图2-13

2.5.2 已知的梅森素数列表

是否有无穷多个梅森素数？这是数论中未解决的难题之一。截止2013年2月累计发现 48个梅森素数，最大的是P＝57885161 (即M57885161＝257885161－1) ，此时MP是一个 17,425,170位的非常大的整数。

如表2-1所示是目前为止已发现的梅森素数列表。

表2-1 梅森素数列表

续表

由于现在还不知道在第42个梅森素数 (M25,964,951) 至第48个梅森素数 (M57,885,161) 之间是否还存在未知梅森素数，所以在其序号之前用*标出。

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