第七十四章 梅森素数
梅森数是指形如2^p-1的正整数，其中p代表的是素数，常记为Mp，若某个梅森数同时也是素数，则称之为梅森素数。
之所以称其为梅森数，是为了纪念17世纪的法国著名数学家梅森对形如2^p-1型素数做出过的研究。
而实际上，针对形如2^p-1这样的数，研究的历史可以追溯到2300多年前。
欧几里得在证明了素数有无穷多个之后，便提出少量素数可写成“2^p-1”的形式。
这显然是一个很神奇的事情，其中p指的是素数，然后让其成为2的指数，接着再减一个1，就有可能出现一个新的素数。
这看起来十分的巧合，却也隐藏着独属于数字的魅力，所以关于对梅森素数的研究，在数学界也十分的出名。
而此时，在林晓看来，针对梅森素数的分布规律，他似乎也可以用自己的这个方法来搞出来。
“试试吧。”
他心中这么想了想，便开始动起了手。
将那么多本科书全部都吃透了，他现在大脑中所储备的数学知识那是相当多的。
关于梅森素数的知识，他也看了不少，比如有一个新梅森猜想，这个猜想是关于三个给定条件中，只要有两个成立，那么另外一个也成立。
除此之外，还有一个叫做周氏猜测的猜想，这是华国数学家周海忠于1992年提出的，他于梅森素数的分布规律一文中针对梅森素数的分布规律做出了一次相对精准的预测，其内容是：当2^2^(n+1)p2^2^n时，Mp有2^(n+1)-1个是素数。
周氏猜测虽然并没有帮助人们直接找到梅森素数，但是却缩小了人们寻找梅森素数的范围，以至于在国际上也受到了相当大的好评，包括菲尔兹奖和沃尔夫奖双料得主，完成了素数定理初等证明的阿特勒·塞尔伯格教授，也认为周氏猜测具有创新性，开创了富于启发性的新方法，此外，其创新性还表现在揭示新的规律上。
不过，证明周氏猜测的困难还是相当大的，至今没有证明或反证，所以也仍然属于一道世界性的数学难题。
对于林晓来说，这些猜想什么的，暂时对他没有什么用，但是对他的研究来说也有这样一定的指导意义。
“要是这么说的话，根据我的方法，倒是有可能对周氏猜测做出证明？”
心中思考着这个问题，林晓拿出了笔，找来草稿纸开始计算了起来。
对于数学家们来说，用最原始的纸笔来解决数学问题，显然是最方便的，而随着自己的笔头下出现一道道公式，也能够给他们带来一种心理的满足感。
毕竟，这样一来他们就可以在心中说一句：“瞧，我正在进行这个世界上最聪明的工作呢。”
……
3，7，31，127，257……
林晓的首要工作，自然就是先将梅森数前面的几项给列出来。
由于有着指数项，所以随便列出几项后，数字就已经相当大了，不过对于林晓来说，数字大点，并不影响他对这个数字的判断。
现在随便给他写个一万以内的数字，他都能够在两秒之内判断出这个数字是不是质数，至于一万以上十万以内，他也能够在较短时间内判断出来。
这就是数感。
在历史上，很多天才都有这样的事例，就比如尤拉，他在双目失明后，直接靠心算算出了2^31-1这个梅森数为梅森素数，是当时已知的最大素数；再比如拉马努金，这位更是重量级，他的数感也是出名的厉害。
而有时候，这样的数感，对于解决问题也有着极大的帮助。
估计让林晓去参加那什么最强大脑，稍微展现一下，都能让在场的人为之惊叹。
写了几步后，林晓便发现其中存在了一些问题。
“因为我没有素数精确表示式，所以针对‘p’，关系式无法直接递推到无穷……难道我也要假设黎曼猜想成立吗？”
他抓了抓脑袋，有些无语。
黎曼猜想虽然是复变函式中的问题，看起来和素数分布没有任何关系，只不过黎曼zeta函式解析延拓后在复平面上的函式和包括π(x)的某个函式等价，π（x）也即素数计数函式。
所以假设黎曼猜想成立后，就能够直接找到素数分布，那他就可以直接用了。
不过，所有假设黎曼猜想成立的推论，或者是假设黎曼猜想不成立的推论，它们的提出者显然都是心慌慌的，尽管绝大多数数学家都认为黎曼猜想是成立的，毕竟在计算机验证的数字已经达到了十万亿个零点了。
而对于现在的林晓来说，他没必要搞这种事情，而且，到时候他可是要在数学家大会上做报告的，数学家大会会接受一篇假设黎曼猜想成立的报告吗？
他可不这么认为。
这样一来，他还不如就把自己整理出来的东西带上去讲就行了，虽然没有创新的点，但是考虑到他的年龄，相信到时候也不会有人说什么。
“嗯……这样可不行，我需要重新找到一个关系式，和梅森素数之间形成联系，不然的话我就得放弃了。”
而这就意味着他得将自己的这个新方法再次进行扩充套件。
他不由回想了一下脑海中关于素数的一些知识。
忽然，他想到了狄利克雷定理。
若r，N互质，则lim(x→∞)π(x；N，r)/π(x)=1/φ(N)
“透过算术级数的素数定理，似乎可以找到两者之间的关系。”
林晓心中默默思考，强大的数感，让他想到了（4x+3）。
“似乎，梅森素数都是形如4x+3这样的数？”
比如3，就等于4*0+3，而7，就等于4*1+3，再比如一个大一点的数字，比如尤拉心算出来的2^31-1，其等于2147483647，同样可以转换为（4x+3）的形式。
这是林晓直接看出来的。
他眼前一亮，开始了证明。
有了这个关系，他将梅森素数套在自己的那个变换建构函式上，也就没问题了。