巨大素数として知られる大半はメルセンヌ素数である。
Mp=2^p−1 p素数
2013年1月25日に4年ぶりに巨大素数の記録が更新されて、48番目でメルセンヌ素数として認定された。
p=57,885,161 でMpは、17,425,170桁になる。この大きさ以内に、おおむね48個しかないことになる。
今回の注目ポイントはメルセンヌ素数の2進数表現だ。メルセンヌ素数の最初の4個は、
3,7,31,127
であるが、2進数表現では
11,111,11111,1111111
つまりは、1が周期性をもつわけである。同様な表現はないか。
ここでの問題提起はこうだ。
メルセンヌ素数以外に、10101や1001001001のような規則性のある素数はどの程度あるだろうか?
計算してみた。かなりの範囲を捜索したのであるが、このような素数しか見いだせないのだ。4番目はデカ過ぎて書けない。
73, 262657, 4432676798593
それぞれの2進数表現を記しておこう。
73 → 1001001
262657 → 1000000001000000001
4432676798593 → 1000000100000010000001000000100000010000001
おそろしく疎らな分布しかしていないのだ。メルセンヌ素数は例外なのだろう。