■メルセンヌ素数予想(その4)

 大きなメルセンヌ素数を発見することによって,その分布についての新しい予想が打ち立てられる・・・メルセンヌ素数予想とは,

  πM(x)=[x以下のメルセンヌ素数の個数]として,

  πM(x)〜C・loglogx

  C=expγ/log2

と予想されています.γ=0.577・・・(オイラー定数),expγ=1.78・・・

 Mp=2^p−1を生じるpに近い素数密度は

  expγ/plog2

これとpに近い一般的な素数密度1/logpを比較してみると

  p/expγlog2p

の素数密度となり,平均してそのひとつの素数がメルセンヌ素数となる.

 メルセンヌ素数を生成する素数pの確率密度は

  log2p〜log2(log2Mp)より

横軸n

縦軸log2(log2M(n))

とすると傾き1/expγ=0.56の直線となる.

 なお,8番目のメルセンヌ素数

  2^31−1=2147483647

に対して,

  πM(2^31)=8

49番目のメルセンヌ素数

  2^57885161−1

に対して,

  πM(2^57885161)=49

は予想された分布線上に載っていることが確認されています.

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 実はメルセンヌ素数に関する予想は,メルセンヌ素数以上にある.たとえば,メルセンヌ素数を指数にもつメルセンヌ数は素数かという古くからの予想がある.

  2^13−1=8191はメルメンヌ素数.

  2^8191−1は素数ではない(この予想に対する反例)

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