为什么理科生喜欢质数

为什么理科生喜欢质数

质数有种独特的数学美。同时在自然界、人类社会、动物及生物等等范围内，数据上、时间上、空间上存在质数规律的地方，都依存这种独特性。在定义要求的规则下，它没有除1和本身以外的因数。有几个体现独特性的例子，可供参考和感受。
例一：某一种类的蝉，它在地下以卵和幼虫的形式生活11年，第11年上到达地面成为成虫，当年一个夏天后产卵死亡。卵又会延续11年的周期成为成虫。这看起来没什么特别。但是，经典的事情来了。因为它的生命周期是质数，这个数的周期很独特，几乎不会和各种短周期的天敌生命相重合。比如某种与之类似的蛰居天敌（也在最后来到地面，并且以蝉为食物）以2、3、5、6、7等周期生活，那么这两种动物同时生活在夏天的时间非常非常的少，因为11是质数，如果生命周期是12年，那么以2和3年为周期的动物总要碰到一起的。因而天敌数量大大少于其他合数周期的蝉，所以能大量存活。
例二：社会学方面。目前有种流行的加密，就是以大质数为基础的。比如将一个银行密码加密，解码的方式为：将一个20万位的数字因式分解（各位可以百度一下，目前有两千万位的质数被发现），其中一个因子就是密码。这个20万位的数字，就是两个大质数的乘积。那么，以现在普通人的能力，要将一个20万位的数分解为两个因数的积，即便有计算机帮忙，短时间也是无法完成的事。这个保密性就很好。
例三：质数是以乘法为基础定义的数字规律。但是，当它与加减法结合时，出现了更加异乎寻常的叠加规律（或者说猜想）。最著名的提法就是“哥德巴赫猜想”。该猜想至今未被证明，但是吸引着无数痴迷于此的人。猜想的内容是：一个大的合数，是两个素数（即质数）的和。例如55，它可以写成53+2，其他小的例子，大家可随便尝试，总能得到符合的结果。那么这个规律是否对所有合数成立呢？我国著名的科学家陈景润，已证明到了2+1的程度。所谓2+1，就是说，他已经证明到，一个大的合数，至少可以分成2个质数与1个合数的和。这个成就已经十分接近结果。为什么这样证明，及这有什么了不起，可参考上世纪80年代作家徐迟的报告文学作品《哥德巴赫猜想》，这里不再赘述。

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