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质数到底是什么数(什么是质数)

什么是素数(到底什么是素数)

说到质数,也许你不知道底层是什么?但是,稍有数学知识的人都知道,素数是数学中的一个特殊数,也是一个常见数。但是这个数字让很多数学问题没有解决。为什么质数如此特殊,能让无数科学家着迷?我今天就来说说这个问题。

质数第一是什么?其实质数是一个特殊的整数。比如我们知道0,1,2,3都是整数,但是这些整数都有一些特点,比如4可以由2*2组成,8可以由4*2组成。所以,整数虽然很多,但大部分都可以由其他整数相乘而成,所以这些可以直接由整数组成的整数就有点“多余”了。于是人们想去掉这些所谓的“多余”数字,看看有哪些“最基本”的数字。

比如数字16可以写成8*2,但是8本身可以写成4*2,所以16可以写成4*2*2,但是这里结束了吗?不会,因为4也可以写成2*2,最后的16可以写成2*2*2*2,也就是说很多整数可以用最后几个简单整数相乘来表示。

其实上面的过程和质因数分解很像,基本思路都是一样的,所以我们想知道有没有一个一眼就能判断一个数的准则“能不能分解成一些基本数?”由此,素数的定义就可以呼之欲出了。什么是质数,就是只能被1和自己整除的数。比如1是质数,因为它只能被1和它自己整除。2也是质数,因为它也只能被1和它本身整除。

那么9是质数吗?不会,因为9除了能被1和它本身整除,还能被3整除。所以不要认为任何奇数都是质数。质数的定义相当严格:只能被1和自身整除的数。

有了质数的定义,那么我们就要看一个整数有多少个质数。因为我们有无穷多个整数,所以很自然的认为应该有无穷多个素数,但这只是一个直观的猜测。要证明有无穷多个素数,需要严格的数学推理,但这个已经被数学家解决了,所以确实有无穷多个素数。

接下来要研究素数在整数范围内是如何分布的,素数主要分布在整数的前面,还是素数在整数内均匀分布等等。事情在这个阶段开始变得复杂,因为研究整数中素数的分布规律,已经被无数科学家相继研究过,直到现在,也没有搞清楚它的规律在哪里。举个例子,我给你一串质数。看看他们:2,5,7,11,13,17,19,23等等。你看到质数的分布规律了吗?不会列举,可以一直列举,找出素数什么时候出现在整数里,感觉完全没有规律。没错,这就是质数的魅力,因为人们总是在寻找规律,却找不到。

为什么质数的分布规律这么难找?根据定义,整数中的质数可以说是“基本数”,所有的整数都可以通过质数相乘得到。这个基本数似乎隐含了万物的一些基本规律,所以素数的分布规律就变得非常困难,产生了大量的数学问题,比如黎曼猜想,哥德巴赫猜想等等。

其实我是让你找出整数中偶数的分布规律。明眼人一眼就能看出来。列出偶数0,2,4,6,8,10,12,14,16。看它,就是每隔一个数就有一个偶数。这个规律简单的不能再简单了,奇数的分布规律也是同样的道理。但是到了研究质数分布规律的时候,就麻烦了。

简而言之,质数之谜可以说是数学界永恒的难题。现在很多著名的猜想之所以很难证明,是因为素数的分布规律真的很难找到。如果你看完这篇文章对数学感兴趣,不妨研究一下哥德巴赫猜想,因为这个猜想没有很深的数学基础也能理解。也许你只是解决了无数科学家无法证明的问题!我是肖鹏,来回答你的问题。喜欢文章的可以关注一下。

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