衆所周知,素數也叫質數,是隻能被自己和1整除的數。
早在2300多年前,古希臘數學家歐幾里得,便是得出素數有無窮多個。
不過,在素數的探究中,人們發現少量的素數可表示爲2^P-1的形式。(即2的P次方減1,其中指數P爲素數)
而在17世紀,一個法國數學家馬林·梅森,在歐幾里得等數學大師的有關研究基礎上,對2^P-1型素數作了大量的計算、驗證。
所以,爲了紀念他,數學界就把2^P-1型素數稱爲“梅森素數”
梅森素數貌似簡單,但當指數P值較大時,其素性檢驗的難度就會很大。
享有“數學英雄”美譽的歐拉,在雙目失明的情況下,以頑強毅力,靠心算證明了2^31-1是第8個梅森素數。
該素數有10位,堪稱當時世界上已知的最大素數。
在“手算筆錄年代”,人們歷盡艱辛,共計才找到12個梅森素數
不過,電子計算機的出現,尤其是網格計算時代的到來,大大加快了梅森素數探究步伐。
尤其是後來,一個米國數學家及程序設計師沃特曼,編制了一個梅森素數計算程序,並把它放在網頁上免費使用。
這一計算程序,就是現在着名的GIMPS項目。
所以,現在人們只要從該項目下載開放源代碼的Prime95,或者是MPrime軟件,就可以馬上搜尋新的梅森素數。
而每發現一個梅森素數,發現者不僅可以獲得榮譽,而且還能獲得米國電子前沿基金會的10萬美元獎勵。
這對於任何一個業餘數學家,或者是普通人而言,都是非常有吸引力的,因爲它的上手難度很低,
不過,每一個梅森素數的產生都艱辛無比,並且存在着十分激烈的競爭。
就比如第26個梅森素數的發現,在二十個世紀處,一個米國的計算機領域大佬帶着他的團隊,在電腦上檢驗出第26個梅森素數時,另一個州的高中生就已經提前兩個星期檢驗出來了。
最後,這名大佬只能帶着他的團隊繼續檢驗第27個梅森素數。
而幸運的是,他們花了一個半月的時間,終於成功的找出來了。
當然,這些人都是用計算機在GIMPS項目上查找梅森素數,因爲這非常的方便。
但是,眼前這名老教授卻是妄圖用以前手算筆錄的方式,推演第51個梅森素數。
不得不說,這人真的很勇,而且頭也很鐵。
就在林宇感慨間,原本正在奮筆疾書的老教授卻是突然停下了手中的粉筆,眉頭緊皺的看着黑板上寫到一半還沒完成的定理推論。
片刻後,他輕嘆了一口氣,遺憾的將粉筆放在了黑板下面。
看到這一幕後,林宇也是來了興趣。
他掃了一眼老教授寫到一半就寫不下去的定理推論,在腦海中將它徹底完善出來,並且繼續推演下去。
只是,在推算到7331種定理推論所造成的變化後,他便是推不下去了。
沒辦法,林宇只能開啓超腦,繼續推演下去。
不僅如此,在超腦的強大技能下,他還以老教授的驗證過程爲基礎,衍生出無數種驗算的可能性,並且不斷證明、推翻、再證明、再推翻,直到在無數種可能中,找到最高效的那一種驗證技巧。
“年輕人,對梅森素數感興趣?”
就在林宇推演時,似乎是察覺到林宇的目光,老教授轉身看向了林宇。
對於老教授的詢問,林宇並沒有聽到,因爲此時的他,正是處於大腦高度運算的時刻,對於外界的信息基本上是屏蔽的。
“嗯?竟然是心流狀態?”
看着林宇神情專注、認真,眼中彷彿除了黑板,其他什麼都不存在的精神高度集中狀態,老教授不由得輕咦一聲,先是有些驚訝,旋即便是欣慰的笑了笑。
他知道,對於一個數學家,亦或者是學者而言,心流狀態是可遇不可求的機遇。
因爲,這種高度集中的狀態,代表着靈感的爆發。
而現在,眼前這個年輕人竟然在自己的梅森素數驗證推演下,有了新的靈感。
不得不說,在看到這一幕後,專精於幾何代數領域的老教授心中還是有些小驕傲的。
畢竟。幾何代數領域和梅森素數可不一樣。
目光在林宇以及他身後面無表情的江峯身上仔細打量着,老教授並沒有再繼續開口打擾林宇,而是靜靜地看着他們,露出一副若有所思的模樣。
時間,在等待着緩緩流逝。
十分鐘後,林宇這才緩緩回過神來,然後關閉了超腦。
“呵呵,年輕人,怎麼樣,在梅森素數領域上,應該有所收穫吧。”
老教授笑眯眯的看着林宇,語氣中充滿了掩藏不住的驕傲和喜悅。
收穫?
找到了最終答案應該算是收穫吧?
林宇笑了笑,旋即很是禮貌的看向老教授,問道:“老先生,很抱歉,打擾一下,我能在黑板上寫下我的收穫麼?”
聽到林宇的話,老教授蒼老的臉上頓時綻放出一抹燦爛的笑容,爽朗的說道:“當然,普林斯頓長廊歡迎每一位數學家在黑板上展示他們的研究成果。”
“謝謝。”
林宇輕笑着道了一聲謝後,旋即走到黑板前,拿起粉筆,在老教授那驚訝的目光中,將他寫到一半就寫不下去的定理推論補充完畢。
順便,他還寫下了自己想出來的最優解驗算定理。
不過,對於那漫長而又枯燥的演算過程,林宇並沒有寫下來,而是在黑板的最後,寫上了自己的最終答案。
第51個梅森素數:2^-1。(即2的次方減1)
而當老教授在看到這一幕後,頓時愣在原地,一時間竟是沒回過神來。
寫完後,將粉筆丟在黑板下,林宇看了看手錶上的時間,發現竟然已經九點五十左右了。
沒多想,他和還楞在原地的老教授簡單的告別後,便是急匆匆的向着最前面3號教學樓快步走去。
身後,江峯也是如影隨形的跟了上去。
半響,老教授終於是從林宇那最優解的驗算定理中回過神來,蒼老的臉龐上,露出了一抹驚喜的笑容,忍不住讚歎的說道:“漂亮!思維清晰、邏輯嚴密、表達高效、簡潔,這真是一個完美的驗算定理。”