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2016年,有人发现了一个最大质数,是2^74207281

 菌心说 2022-01-02
2016年,有人发现了一个最大质数,是2^74207281-1,位数超过了2200万位。然而,早在古希腊,一个数学天才就用一个奇巧的方法,证明质数的数量是无穷的,根本不存在所谓的“最大质数”!
 
这个天才,就是伟大的欧几里得!
 
欧几里得是个学霸和学渣的完美结合体——
 
说他是学霸,是因为他的几何学天赋无人可比;说他是学渣,是因为他只会几何学,其它学科惨不忍睹。
 
好在当时的柏拉图学园钟爱几何学,其至在门口立着一个醒目的牌子,上面龙飞凤舞一行大字:“不得几何者,不得入内!”
 
就连柏拉图自己都曾经说过:“上帝就是一个几何学家”。
 
要进柏拉图学院,你必须懂几何学才行!
 
刚好,欧几里得只懂几何学,也最懂几何学,于是就蹦蹦哒哒地跳进了柏拉图学院。
 
在柏拉图学院待了几年,欧几里得将柏拉图的毕生学术手稿都看了个遍,全部收为己用。
 
可,还是不够!
 
欧几里得又跑去当时文化氛围最浓厚的亚历山大城,经过大量的研究之后,写出了流芳百世的《几何原本》——这可是连牛顿都推崇的神谕之书。
 
毕竟,牛顿的万有引力、爱因斯坦的相对论和玻尔的量子论等所有物理学识,都是用《几何原本》的公理化方法推出来的,没人敢跟欧几里得说个“不”字。
 
因此,欧几里得一直被称为几何之父。
 
后来,欧几里得又跑去研究质数了。
 
当时,他提出了一个问题:
 
“质数的数量是无限的,还是存在一个最大质数呢?”
 
然后,欧几里得决定解决这个问题——那时的欧几里得就是这么无敌,根本没有别人能够难住他,他只能自己找问题出来为难自己。
 
质数,说白了,就不能用两个或两个以上比其更小的数字的乘积来表达的数字。
 
比如1,2,3,5,7等这样的数就是质数,而12就不是质数,因为12可以被写成2*2*3。
 
那么,现在欧几里得要证明质数是不是无限的、无穷的!
 
数学一旦涉及到“无穷”这个概念,想要证明起来就是极难的,尤其还是用基本的公理化方法来证明。
 
然而,欧几里得何等天才绝世,仅用一个巧妙的方法,竟给出了简单明了的证明——
 
他先假设,所有已知质数的数量是有限的,并用字母N来表示已知的最大质数。
 
接着,他计算出所有已经质数的乘积并加上1,就出现以下的算式:
(1*2*3*5*7*11*13*……*N)+1
 
OK,这个算式所代表的数字,肯定比我们现在所知的最大质数N要大得多。
 
但是,问题出来了:
 
这个数,显然不可能被我们已知的任何质数(最大到N)整除,因为从它的结构来看,用其他任何质数来除这个数,都会留下余数1。
 
那就,这就只有两种可能性——
 
要么这个数字本身是质数,要么它就必须能被比N还大的质数整除。
 
也就是说,不管是哪种情况,都与我们一开始的假设“N为已知的最大质数”相矛盾。
 
搞定,收工,论证完毕——质数的数量是无限的,根本不存在一个最大质数!
 
这种检验法,叫作归谬法,也叫反证法,是现代数学家们最喜欢用的方法之一。
 
这一刻,欧几里得算是给质数立下了规矩,没有所谓的最大质数。
 
然而,后世的数学家们总是闲不住,总想挑战一下欧几里得,想要穷尽所有的质数。
 
只是,直到2016年,我们所知的最大质数是2^74207281-1,位数超过了2200万位。
 
但是,这依然不是极限。
 
欧几里得的规矩摆在那里,还有更大的,更大的后面还有更大的……无穷无尽也!
 
就连强为费马、欧拉这样的天才数学家都在质数上折戟沉沙,更别说其它人了。
 
关于欧几里得、质数以及和费马的精彩传奇,是《从一到无穷大》里面的科普,被誉为“影响了一代人的一本书”。
 
作者乔治·伽莫夫是个真正的大神,著名物理学家、天文学家,“大爆炸”理论推动者,简直是一个全才。
 
也难怪他能在书里把数论、无穷数、原子、恒星、星云、熵和基因都给讲明白了,从原子到宇宙,从微观到宏观,逻辑理性,却又精彩绝伦。
 
作为顶级科普作家,乔治写得通俗易懂,一生共撰写25部科普作品,其中以《从一到无穷大》最为著名与经典,风靡世界的现象级科普神作,就连清华校长都强推的一本书!
 
这本书非常好读,只要具备高中数学知识都能读懂。不管是自己阅读,还是拿来送亲戚朋友,都是非常合适的!
 
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