奇妙的完全數 (2001/05/01)

嗨,各位親愛的小朋友,維尼哥哥這一次開講,要來講講由古希臘時代的大數學家歐基里德所提出,擁有悠久歷史的「完全數」(perfect number)。

小朋友知道「因數」吧?如果一個數乙可以整除另一個數甲,那麼乙就是甲的因數。比方:1、2、4、8都可以整除8,因此它們都是8的因數。而所謂的「完全數」,它的定義是:把一個數的所有因數(自己除外)全部加起來,如果剛好等於自己,那這個數就是「完全數」

8當例子來看,1+2+4=77不等於8,因此8不是「完全數」;再拿6當例子,6除了自己以外的因數是1231+2+3=6,剛好等於自己,所以6是一個「完全數」,而且是最小的一個。

不過,就像世界上真正完美的人非常稀有一樣,「完全數」在數字世界中也是少得可憐,從歐基里德的時代到現在,經過了兩千多年了,也總共才發現了三十七個完全數而已!想在茫茫數海中找尋完全數,可以說就像海底撈針一樣困難!

除了6以外,第二個完全數是28,然後是496,再接下來的三個完全數則分別是8128、33550336和8589869056,已經變得非常大了!事實上,現代數學家找尋新的完全數,都是依靠大型的高速電腦的協助才辦得到!

數學家在研究「完全數」的過程中,發現了許多有趣的性質,我舉兩個例子:

1.  每一個完全數都是由1開始的連續整數的和:

6=1+2+3

28=1+2+3+4+5+6+7

496=1+2+3+4+5+6+7+……+31

2. 每一個完全數的所有因數(包括自己)的倒數和,永遠等於2

6+++ = 2

28+++++ = 2

關於「完全數」,還存在著許多謎題。比方「完全數」到底是有限個?還是無限個?每個「完全數」之間有沒有什麼關係?能不能找出一個公式來表示所有的「完全數」?目前找到的「完全數」都是偶數,那有沒有奇數的「完全數」?……我想這些問題,就留待科學小芽子的小網友們長大之後來解決囉!