■2^n+1型の数(その15)

 1975年にはブリルハートとモリソンがフェルマー数

  F7=59649589127497217×5704689200685129054721,

1981年に,ブレントとポラードが

  F8=1238926361552897×93461639715357977769163558199606896584051237541638188580280321

を分解してみせました.

 F19までのフェルマー数の素因数を以下に掲げておきますが,おそらくこれらは力任せのコンピュータ計算ではなく,冒頭の部分は数学的な考察が必要であり,最後の部分にある程度のコンピュータ計算を利用して得られたものに違いないでしょう.

  F5:641

  F6:274177

  F7:59649589127497217

  F8:1238926361552897

  F9:2424833

  F10:45592577

  F11:319486

  F12:114689

  F13:2710954639361

  F15:1214251009

  F16:825753601

  F17:31065037602817

  F18:13631489

  F19:70525124509

 もちろんこういう分解が発見される以前でもF9,F10,F11,・・・,F32が合成数であることは知られていました.現在,合成数かどうかが分からない最小のフェルマー数はF33ということです.

 いまのところ,フェルマー数

  Fn=2^(2^n)+1

では,n=0,1,2,3,4の5個以外にフェルマー素数はみつかっていません.フェルマー数(2^(2^n)+1)に対してはメルセンヌ数におけるリュカテストと同じくらい能率的なペパンの素数判定法

  Fnが素数 ←→ 3^{(Fn-1)/2}=−1(modFn)

があり,コンピュータを使って6番目のフェルマー素数の探索が続けられているのですが,はたして本当に存在するのでしょうか.

 Fnのなかに素数が無限にあるか,または,合成数が無限にあるかということについては何もわかっていないのです.なお,リュカやペパンの素数判定法によってある数が合成数とわかってもそれを素因数分解するのはとても大変な作業になります.現在,巨大な整数の素因数分解に楕円曲線法とか平方ふるい法とか能率のよい素因数分解法が考え出されています.

===================================