知識點:有一種數,它恰好等于除去它本身以外的一切因數的和,這種數就叫作完全數。
這幾年,為了解決北京的交通擁堵問題,出臺了限號出行政策。細心的人會發現,每次限6和8的日子,路上行車就會順暢很多。這從一個側面反映出,大家對這兩個數字的喜愛。8是“發”的諧音,自不必說。中國人對6的寵愛,也是很有說法的。什么六合彩、六六大順、六畜興旺、六朝金粉、六合同風……不一而足。連西方人也很喜歡6,因為在他們的文化中,6是屬于愛神維納斯的,象征著美滿的婚姻。

那么,問題來了,為什么這個看似普通的數字6如此受歡迎呢?
因為它是一個完全數啊!什么是完全數呢?從定義上來說,就是如果整數a能被b整除,那么,b就叫作a的一個因數。例如,1、2、4都是8的因數。有一種數,它恰好等于除去它本身以外的一切因數的和,這種數就叫作完全數,也稱完美數。6就是最小的一個完全數,因為除6以外的6的因數是1、2、3,它們之和1+2+3恰好等于6。
比如,28也是一個完全數,因數有1、2、4、7、14,而1+2+4+7+14=28。尼科馬霍斯曾給出四個完全數6、28、496、8128,并指出一般規律:令p=1+2+22+...+2n·p,令q=2·p,若p是素數,那么,q就是完全數。
最早留下關于完全數的論述的,可能是公元前300多年的古希臘數學家歐幾里得。
要把歐幾里得的論述講清楚,我們需要先介紹一下梅森素數的概念。梅森素數由梅森數而來,梅森數,即形如2p-1的這類數。其中,指數p為素數,記為Mp,若梅森數剛好是素數,則稱為梅森素數。如果2p-1是素數,則2p-1(2p-1)是完全數,可以理解為,每個梅森素數對應著一個完全數。迄今為止,已知最大的梅森素數是230402457-1,現在人們知道的梅森素數有43個,即我們能找到43個完全數,這是一個計算完全數的辦法。

然而,在自然數范圍內,完全數數量罕見,可以用滄海一粟來形容,在10000~40000000這一范圍內,被發現的完全數也不過5個。盡管人們早已知道完全數這一概念,并有了計算方法,但到1952年為止,2000多年的時間中,被發現的完全數總共才有12個,直到20世紀中葉,電子計算機問世,尋找完全數的工作才有了較大的進展。
而且,利用歐幾里得公式算出的完全數都是偶數。那么,奇數中有完全數嗎?有人對位數少于36的所有自然數做過計算,并沒有發現奇完全數存在的可能性。但是,在比這個大的自然數中,有沒有奇完全數就不好說了,這算是數學界的一個未解之謎。
作者:張連敏

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