最近、「笑わない数学」という書籍にはまっている。「笑わない数学2」、「笑わない数学3」と購入して、現在「笑わない数学2」を読んでいる最中である。その中で素数の話がいろいろ出ていて興味深い。
それらの購入履歴があったからか、「ぼくには数字が風景に見える」という本のおすすめに、まんまと引っ掛かってしまった。数字が色や形に見えて、2桁同士の掛け算なんかも瞬時に風景として見えるために、すぐに答えられるという共感覚の持ち主の本である。その中に素数の簡単な見つけ方として、「エラトステネスのふるい」というものがあったので、やってみようと思った。
難しいことではなく、ただ自然数を並べて、
①2の倍数の数を消す
②3の倍数の数を消す
・・・
とやっていくと、素数が消されずに残るというものである。
まず、数字を1-100まで、10個ずつ並べてみた。

まずは、2の倍数(ただし、「2」を除く)を黄色く塗ってみた。

つづいて、3の倍数(ただし、「3」を除く)をオレンジ色に塗ってみた。右から左斜め下に段々に下がっていって、なんだか面白い。

4の倍数は2の倍数とかぶるので、やめておく。
5の倍数を(ただし、「5」を除く)を薄い青色?に塗ってみた。

6の倍数も2の倍数と3の倍数とかぶるので、やめておく・・・?!
これって、素数の倍数を見ていけばいいのか!
7の倍数を(ただし、「7」を除く)を薄い緑色?に塗ってみた。

「49」と「77」と「91」が新たに塗りつぶされた。というか3つだけしか塗りつぶせなかった(残念・・・)。でもよくみると、「49 = 7 x 7」、「77 = 7 x 11」、「91 = 7 x 13」と7以上の素数の掛け算しか塗りつぶせないのですね。それはそうか!?7以下の数字の倍数を塗りつぶしてきたのだから・・・。
次は・・・。8も9も10も何かの倍数になっているから、次に見るべきは、「7」よりも大きな素数「11」なのですね。
でも、「11」は、「22」、「33」、・・・と「11」から続く斜め右下に続くライン・・・。全部塗られている・・・。
いまは、「100」までしか考えていないけれども、「110」は5の倍数だ。次に塗られるのは、「11 x 11 = 121」。これから先で塗りつぶせる数字は、次の素数の2乗から先(大きな数)になるのですね。多分・・・。
ということで、7の倍数までのところで色が塗られていないものが素数です。
1つ飛ばしてまた素数(「素数」、「素数でない数」、「素数」。例、「3, 4, 5」、「5, 6, 7」、「41, 42, 43」、「71, 72, 73」)というものは、「双子素数」と言われていて、「どれだけ数が多くなっても存在するのか、それとも、あるところからなくなるのか」というのも未解決問題なのだそうです。
「笑わない数学」によると、まだ素数を表す方程式はできていないらしいです。
また、暗号理論にも素数は使われているそうです。
素数の奥は、とても深いようですね。

コメント