更大的梅森素數
所謂 GIMPS (Great Internet Mersenne Prime Search 偉大的因特網梅森素數搜索活動) 其實是由一群熱愛數學的人推行的計劃，借助豐厚的獎金鼓勵數學工作者找尋更大的梅森素數 (Mersenne Prime) 。該組織亦提供相關的程式，使工作者可借互聯網，聯合多部電子計算機的能力進行分析。而當中程式開發者便是美國人沃爾特曼 (George F. Woltman 1957- ) 和庫羅夫斯基 (Scott Kurowski)。
第一個利用 GIMPS 程式找出來的梅森素數便是由法國人阿曼高德 (Joel Armengaud) 於 1996 年找到第 35 個 p = 1398269 的梅森素數。一年後英國人斯潘塞 (Gorden Spence) 發現第 36 個 p = 2976221 的梅森素數。1998年，當時年僅19歲的加州大學數學系學生克拉克森 (Roland Clarkson) 找到第 37 個 p = 3021377 的梅森素數。1999年 印度裔人哈依瓦拉 (Nayan Hajratwala) 找來了第 38 個 p = 6972593 的梅森素數，他參與 GIMPS 的計劃還得以其電子計算機運行 111 天才碰上這巨大素數。
之後，由於電子計算機的進一步普及和速度提升，我們可以向更大的梅森素數進軍。緊接而來的，最大的梅森素數是在 2001年 11月 14日，由一位二十歲加拿大人卡麥倫 (Michael Cameron) 利用 GIMPS 的程式所發現的 213466917-1 ，這亦是一個有 4053946 個數位 (Digit) 的「龐然大物」，但這只不過是第 39 個梅森素數而已。他這發現更為他帶來了十萬美元的獎金，更成了當年 12月5日 英國廣播公司科學版的頭條，右圖便是當時的內文插圖，可說是名利雙收了。 據悉，卡麥隆利用其配備的８００兆赫茲ＡＭＤ芯片的電子計算機加入到全球分布式計算網絡中，花費４５天的時間得到了這一結果。儘管這台電子計算機自身性能并不高，但由于分布式計算網絡連接了全球數十萬台電子計算機，這些電子計算機自身有富裕資源的時候就通過網絡進行運算，因此總的運算速度可達到每秒２萬億次，相當于一台超級計算機。 |
2003年 11月 17日，足足兩年之後，GIMPS 宣佈第四十個梅森素數已被發現，在同年十二月二日已被證明無誤。這正是 220996011-1 ，是一個長達 6320430 數位的素數。發現這素數的人正是沙夫 (Micheal Shafer)，這是一名 26 歲的密芝根州立大學化學工程畢業生，義務協助梅森素數尋找工作。沙夫利用密芝根州立大學的電子計算機和 GIMPS 沃爾特曼和庫羅夫斯基的程式聯上全球 211000台網絡電子計算機，跨時跨地的一同尋找這巨大素數，遇上了這大數以後他還也要花上 19 日才能驗証這新的梅森數 (Mersenne Number) 的素性，結果當然是素數了。
這回可快一點了，在 2004年 5月 15日，差不多是發現第四十個梅森素數的半年之後，第四十一個梅森素數宣告被發現。這是 224036583-1 ，這回比上一個多了近一百萬個數位，達 7235733 個數位，正式跨越七百萬。發現者是芬德力 (Josh Fredley) ，他利用一台 2.4GHz 奔騰四處理器的電子計算機配以 GIMPS 的程式作了超過兩週的運算，才遇上這素數，接後的測試也用上了五天之久。
在 2005年 2月 18日，是上一個梅森素數被發現之後的九個月之後，第四十二個梅森素數宣告被發現。這是 225964951-1 ，一個有 7816230 個數位的龐然巨物，距千萬位又走前一步。這素數是由德國人諾華克 (Martin Nowak) 發現的。諾華克是一名眼科醫生，工餘利用電子計算機尋找素數。我們可不要少看這素數，諾華克醫生在二月十八日找到它以前，也得用上一台 2.4GHz 奔騰四 (Pentium 4) 處理器的電子計算機和五十天計算時間，找把它驗明正身。
同年的聖誕節前， 12月 15日，近十個月後，第四十三個梅森素數被找了到了。這是 230402457-1 ，一個有 9152052 個數位的素數，看來千萬位素數的出現指日可待。說回這素數，這是由美國密蘇里州中央大學 (Central Missouri State University) 庫珀 (Curtis Cooper) 和邦尼 (Steven Boone) 兩位博士領導的工作小組再加上 GIMPS 的程式支援合作發現的。
在 2006年 9月 11日，第四十四個梅森素數被找了到了。這是 232582657-1，和第四十三個梅森素數相差不遠，這是一個達 9808358 個數位的素數，又距千萬位素數走近一步了。這素數同樣是由第四十三個梅森素數的發現小組，即庫珀和邦尼所領導的工作小組再加上 GIMPS 的程式支援合作而發現的。
差不多整整兩年後，第四十五和第四十六個梅森素數相繼被發現。這兩個首越千萬位的素數是較大的一個較早被發現的，「小」一點的則遲了兩周被發現。在 2008年 8月23 日，美國加州大學的數學系的計算經理 (Computing Manager) 史密夫 (Edson Smith) 找到了 243112609-1，這一個多達12978189 數位的素數。兩周之後，9月6日，德國電子工程師伊雲尼治 (Hans-Michael Elvenich) 找到了 237156667-1，這一個「小」一點的梅森素數也達 11185272 數位之多。在 2009年 6 月 12 日，找到了 242643801-1 這一個比最大素數「小一點」的素數，也有 12837064 數位之多。這表示了什麼？梅森素數不定要向更大的數中尋找的。
參考文獻及網址：
Caldwell, C. K. "The Top Twenty: Mersenne." http://primes.utm.edu/top20/page.php?id=4.
GIMPS. "GIMPS Status." http://www.mersenne.org/status.htm.
Noll, L. C. "Landon Curt Noll's Prime Page." http://www.isthe.com/chongo/tech/math/prime/index.html.
Weisstein, E. W. "Mersenne Prime." From MathWorld. http://mathworld.wolfram.com/MersennePrime.html.
