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“探索梅森素数的分解”的回复,实在有些莫名其妙。

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发表于 2015-1-4 05:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
“探索梅森合数的分解”是我递送给“火花”的第十篇文章,“火花”回复的却是“探索梅森素数的分解”,实在有些莫名其妙。请问审稿专家,梅森素数可以分解吗?本人有些才疏学浅,只知素数的分拆是数论中的一个极其重要的问题,从未听说过还有素数的分解问题。当然,探索梅森合数的分解,是一个对于2元素的同周期的分解问题。由于我的这篇文章,并未真正解决梅森合数的分解问题,因此审稿专家大可直接了当的予以退稿,何必如此转弯抹角的予以回复:
“经专家审阅,认为:1,本文第二部分通过二元一次不定方程来分解梅森合数,理论上是对的(而且是显然的,这种办法容易想到),问题是遇到大数时缺乏实际可操作性。2,本文中对里本佰(伯)姆《博大精深的素数》一书进行了评论。但是学术评论应实事求是,不宜扣帽子,如“多处地方含沙射影的(地)诽谤污蔑了我国的古代数学”、“贩卖各种牛角尖的杂货铺”、“不学无术”、“别有用心”等用语,不是学术争鸣应取的态度。3,从网上搜得此书作者为加拿大Paulo Ribenboim(P•里本伯姆),中文版由孙淑玲、冯克勤翻译,科学出版社2007年出版,建议作者直接与科学出版社或译者联系、商榷。”
这个回复的实质内容是:“州官可以任意放火,百姓决不允许随意点灯。”我在给白院长的第六个电子邮件里,已经附带指出了《博大精深的素数》,以及出版社的问题。如果听任我们的专家教授,我们的杂志刊物,我们的出版部门去任意的传播负能量,那时极其可怕的事情,下面给出我给白院长的第六个电子邮件的内容:
白院长:您好!
春节期间,我放下了手头上的所有的事情,撤空了身体,第三次专门认真细读了冯克勤的《平方和》。我花了九牛二虎之力,总算大致弄懂了此书上半部分的内容,而此书的下半部分则与平方和问题没有什么关系,因此,大可不必非得立即全都搞清楚不可。
由于在此书的上半部分里,其大大小小的错误有数十处之多,有算理算法方面的,也有运算表达方面的,实在让人觉得有些莫名其妙。除了欧拉对于二平方和的证明,拉格朗日对于四平方和的证明,以及所谓的“费马的无穷递降法”都是较大的错误之外,还有以下一些较大的错误。
高斯为了证明三平方和问题,尽管搞出了他的那套繁琐的二次型理论,然而高斯的证明仍然是错的,三平方和应该表示为n=2x2+y2,不能表示为n=x2+y2+z2。高斯为了求得表整数为二平方和的表法公式,又搞出了一套晦涩的高斯整数环理论,然而运用这套理论所推导出来的公式r2(n)也是错的。冯克勤根据这个公式算出r2(4500)=16,按照我的算法则应为r2(4500)=2,4500=142+662=302+602。
后来的爱森斯坦和M.D.Hirschhorn等人运用母函数,通过雅可比恒等式及椭圆模函数等更玄虚多东西,同样还是给出了这个错误的公式。对于一个p=2v+1(v为4k-1形奇数)素数来说,它们或许只能分拆为p=3x2+y2或p=2x2+y2+z2,或许既可以分拆为p=3x2+y2,又可以分拆为p=2x2+y2+z2,因此表整数为四平方和的表法公式,根本就不可能存在,然而,他们居然能够离奇的给出这个根本就不可能存在的公式r4(n)。
冯克勤说表整数为三平方和的表法公式,要通过更高深的数学才能给出。其实,表整数为三平方和的表法公式,应该与表整数为二平方和的表法公式完全类似。因为,对于一个p=2v+1(v为偶数)素数来说,其pr可以分拆成[(r+1)/2]种x2+y2形式,即有r2(pr)=[(r+1)/2]。然而对于一个p=2v+1(v为4k+1形奇数)素数来说,其pr同样可以分拆成[(r+1)/2]种2x2+y2形式,同样也有r3(pr)=[(r+1)/2]。
《平方和》两度予以发行,不知这两家出版社是如何审定这本错误百出的书的。冯克勤还与孙淑玲合译了里本伯姆的《博大精深的素数》,此书只是一个贩卖各种牛角尖的杂货铺,作者多处对我国的古代数学进行了恶毒的诽谤,然而译者却未作任何的解释,难道冯克勤对于我国的古代数学,也真的一无所知吗?我国这些年出版了不少数学书籍,不知其中有多少是传递正能量的,对于有些书里的错误,读者与作者能展开公正平等的辩论吗?此致,
敬礼!
倪则均,2014年2月6日。
我的“探索梅森合数的分解”,尽管未能真正解决梅森合数的分解问题,我觉得我还是应该如实的给出。现在这个问题我已经彻底的解决,如果“火花”不让发表我的“素数的判别与合数的分解问题”,我会立即将其在“数学中国”上公开的。当然这是一个涉及到密码编制的重大问题。倪则均,2015年1月4日。

探索梅森合数的分解
倪则均
一,欧拉的特殊判别与分解方法
里本佰姆在他的《博大精深的素数》一书上,多处地方含沙射影的诽谤污蔑了我国的古代数学,其实里本佰姆只是一个不学无术之人,他的这本书简直就是一个贩卖各种牛角尖的杂货铺,其中的内容不仅都是抄来的,而且许多地方还抄错了。或许里本佰姆也想展示一下他自己的才学,然而他的展示只能是让人觉得晦涩难懂。例如对于欧拉分解梅森合数的方法,他给出了下面的命题与证明:
命题:若q为素数,则2q+1│Mq当且仅当2q+1为素数。并且在2q+1为素数时,若q>3,则Mq为合成数。
证明:令n=2q+1│Mq,由于22对于模n的余数不能为1,可知2q对于模n的余数不能为1,22q-1=(2q+1)Mq。由第2.3的Lucas检测3可知n是素数。反之若p=2q+1为素数。由于p≡7(mod8),(2│p)=1,所以有整数m,使得2≡m2(mod p)。于是2q≡2(p-1)/2≡mp-1≡1(mod p),即p│Mq。又若q>3,则Mq=2q-1>2q+1=p,从而Mq是合成数。
显然,这是由于里本佰姆尚未掌握,素数群里的剩余方阵的规律,所以会将原本非常简洁明了的问题,搞得如此繁琐复杂晦涩难懂。下面按照素数群里的剩余方阵的规律,重新给出上述命题及证明,让大家作个比较。
命题:如果q是一个4k-1(k>1)形素数,p=2q+1也是一个素数,那么素数p必定整除Mq=2q-1。
证明:由于q是一个4k-1(k>1)形素数,所以可以将p=2q+1转换成为p=8j-1形素数,根据高斯的补余律,可知2是p的二次剩余,即有2q≡1(mod p)。由此得到Mq=2q-1≡0(mod p)。
二,通过二元一次不定方程分解
显而易见,在全体梅森合数之中符合上述欧拉条件,可以简捷分解的梅森合数只是很小一个部分,那么对于不不符合上述欧拉条件的大部分梅森合数来说,我们又该如何分解它们?其实,这类梅森合数的分解,正是大数分解的诸多难题之一,尽管许多西方数学家对此作出了极大的努力,然而似乎至今尚未取得什么实质性的突破。
下面介绍一种通过二元一次不定方程,分解全体梅森合数的通用方法。对于Mq=2q-1梅森合数来说,由于必定是一个3k+1形奇数,所以它既可以分解为二个3k+1形奇数的乘积形式,也可以分解为二个3k+2形奇数的乘积形式。如果指数q是一个3k+1形素数,那么其分解形式为前者,否则其分解形式为后者,由于篇幅的限制,具体证明只好略去不写。对于前者则有
Mq=2q-1=(2qx1+1)(8qx2+1)               (A1)
其中x1和x2都含有素因子3,并且qx1为4k-1形数,qx2为4k+1形数。同时(2qx1+1)和(8qx2+1)不管是素数还是合数,它们的2的周期必定都是q,因此这样的分解称为同周期分解。若是对上面个乘数都作转换,则有:
Mq=2q-1=(8y1-1)(2y2-1)                  (B1)
由于(B1)式里的(8y1-1)是(A1)式里(2qx1+1)的转换,(B1)式里的(2y2-1)是(A1)式里(2qx1+1)的转换,所以它们所表示的是同一个数,因此有
8y1-1=2qx1+1,8y1=2qx1+2,4y1=qx1+1,4y1≡1(mod p),
2y2-1=8qx2+1,2y2=8qx2+2,y2=4qx2+1,y2≡1(mod p)。
显而易见,这个演算过程,就是将梅森合数的分解转变为,求解一个二元一次不定方程的过程。运用这个解法不仅可以分解开所有的梅森合数,而且还可以应用于梅森素数的判定。对于后者则有
Mq=2q-1=(2qx1+1)(8qx2+1)               (A2)
Mq=2q-1=(8×3y1-1)(2×3y2-1)            (B2)
8×3y1-1=2qx1+1,8×3y1=2qx1+2,12y1=qx1+1,12y1≡1(mod p),
2×3y2-1=8qx2+1,2×3y2=8qx2+2,3y2=4qx2+1,3y1≡1(mod p)。
由于此时已经设定二个乘数为3k+2形奇数,所以1不可能作为其中的一个乘数,因此,只有当Mq=2q-1为合数时,才能给出正确的分解结果,若为素数则给出一个错误的结果,不能不说这也是判别梅森素数的一种方法。
三,二元一次不定方程的解法
如何解开一个二元一次不定方程,几乎所有的数论书上都是采用“辗转相除法”,极其繁琐很不实用。其实,秦九韶的“大衍求一术”就是一个计算乘法互逆元素的公式,只是秦九韶的文字表达没有叙述清楚而已。“大衍求一术”被放在《数书九章》的首要位置,足以说明它是秦九韶的得意之作。驰名中外的“孙子定理”不是他的首创,他只是将完整的“孙子定理”从祖冲之的“大明历”里分离了出来而已。如果a与m互素,那么a对于模m的乘法互逆元素k,可以运用以下公式算出,这个公式就是秦九韶的“大衍求一术”
k1=-q1,k2=q1q2+1,k3=-q1(q2+1)-q3,k4=q1(q2q3q4+q2+q4)+q3q4+1,
k5=-q1(q2q3q4q5+q2q3+q4q5+q2q5+1)-q3q4q5-q3-q5,…
其中的qi是辗转相除的各次之商。现在大家都认为著名的“辗转相除法”,出自于欧几里得的《几何原本》,这是不对的,它的源头应该是我国古老的“更相减损术”,这种算法应该早在我国的商代就已经出现,因为我国的商代已经有了最大公约数和最小公倍数的概念。初本《孙子算经》里的“孙子问题”,就是根据这种算法所提出来的。
里本佰姆在《博大精深的素数》的第24页,对于我国的“孙子定理”竟然写出了下面这段文字:“但是A.Zachariou在私人通信中告诉我,在这之前希腊人就知道这个结果。由于希腊人发现了许多定理,我对这个结果还是采用传统的名称,我相信每个读者都知道它。”这是什么话!我国古代的许多数学成果,都被别人抢去了,再抢去一个“孙子定理”也无所谓,但是里本佰姆必须交代清楚,到底是那一个古希腊人,早就知道了“孙子定理”,其依据又在那里,否则我只能说他是别有用心。
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