乔恩·佩斯(Jon Pace)是一名长期在联邦快递工作的老员工,他从高中起就热爱数学。如今,他是这家总部位于孟菲斯的快递巨头的飞行运营财务经理,并且现在也因发现目前已知最大的质数而受到赞誉。这个数字长达惊人的2320万位。
万一你的数学知识需要复习,质数是指只能被1或它本身整除的整数。所以五是质数,而六不是。明天有小测验,请注意听讲。
佩斯首次对寻找质数产生兴趣是在2003年,当时他读到一篇关于发现第40个已知的梅森质数的文章——梅森质数是一种特殊的质数,是一种罕见的数字生物。梅森质数通过一个公式表示:2P – 1,其中P也是一个质数。佩斯的发现只是第50个已知的梅森质数。它表示为277,232,917 – 1。由于这是一个梅森数,所以那个7720万的数字也是质数。总之,你明白了。这是一个非常长的质数。
“数学是有条理的,”他说,解释了他为何热爱数学。“如果你以正确的方式去做,每次都能得到相同的结果。”
说实话,佩斯并不是拿着计算器和草稿纸坐下来发现这个巨大的数字串的。他也没有使用超级计算机。实际上,是他教会里的一台电脑完成了这项艰巨的工作。佩斯是田纳西州日耳曼敦基督教会的执事,他负责组装那里的台式机,并管理计算机网络。佩斯安装在一个牧师电脑上的一个程序被自动分配去检查这个特定的候选质数,在工作了六天后,它计算出这个巨大的数字确实是质数。(那台机器只是他用来搜索的十多台机器之一。)
该软件是mersenne.org上的免费下载,是“互联网梅森质数搜索”(Great Internet Mersenne Prime Search,简称GIMPS)项目的一部分。
“这个程序基本上是隐形运行的,”他说。“它的设计非常巧妙。”
那么,意义何在?
佩斯对梅森质数感兴趣是因为它们的稀有性。毕竟,这仅仅是第50个已知的梅森质数。这些奇怪数字的发现率不到每年一个。
然而,质数确实有实际价值——在加密领域。“质数在密码学中占有特殊地位,”卡内基梅隆大学计算机科学副教授维普尔·戈亚尔(Vipul Goyal)通过电子邮件表示。“许多核心的密码学算法都需要寻找大的质数。”
尽管如此,这个新的质数——据说“足够大,可以填满整整一书架,共计9000页!”——实际上还太大了,在短期内对密码学用途来说并不实用。
但对佩斯来说,他追求梅森质数只是为了挑战本身,就像登山者攀登高耸的山峰。“外面有更大的数字——让我们看看我能否成为找到它的人,”他反思道。“有时你也会幸运。”