完全数とは何か?古代の神秘6・28から未解決の奇数まで全貌を徹底解明

完全数とは何か?古代の神秘6・28から未解決の奇数まで全貌を徹底解明

完全数とは何か?古代の神秘6・28から未解決の奇数まで全貌を徹底解明について見逃せない 事実を分かりやすく解説いたします。

完全数は無秩序に出現するわけではありません。紀元前3世紀、古代ギリシャの数学者ユークリッドは幾何学の不朽の名著『原論』第9巻第36命題において、完全数の求め方を示す画期的な定理を提唱しました。それから約2000年後、18世紀の天才数学者レオンハルト・オイラーが「すべての偶数の完全数はこの公式から生まれる」ことを厳密に証明し、数学史に燦然と輝く「ユークリッド・オイラーの定理」が完成しました。

完全数を生み出す公式は以下の通りです。

完全数の公式: $2^{p-1} \times (2^p - 1)$
(※ただし、$(2^p - 1)$ が素数である場合に限る)

ここで登場する「$2^p - 1$」という形の素数を、17世紀のフランスの数学僧マラン・メルセンヌの名にちなんでメルセンヌ素数と呼びます。つまり、「メルセンヌ素数を1つ発見することは、新たな偶数の完全数を1つ発見することと完全に同義」なのです。

順番完全数(計算式)メルセンヌ素数($2^p - 1$)桁数と数学史上の位置づけ第1数6($2^1 \times (2^2 - 1)$)3($p=2$)1桁。古代から知られる最小の完全数。第2数28($2^2 \times (2^3 - 1)$)7($p=3$)2桁。暦の周期とも共鳴する神秘の数。第3数496($2^4 \times (2^5 - 1)$)31($p=5$)3桁。現代物理の超弦理論(E8×E8)でも登場。第4数8,128($2^6 \times (2^7 - 1)$)127($p=7$)4桁。古代ギリシャ人が到達した限界点。第5数33,550,336($2^{12} \times (2^{13} - 1)$)8,191($p=13$)8桁。中世15世紀にようやく再発見された。最新・第52数$2^{136279840} \times (2^{136279841} - 1)$$2^{136279841} - 1$4,100万桁超。分散処理技術の結晶。

現在発見されている完全数の数は、2026年時点において「52個」に留まります。数直線上に無限に存在する自然数の中で、人類が見つけ出せた完全数がたったの52個しかないという事実そのものが、この数の途方もない希少性を雄弁に物語っています。

中川 明日香
著者

中川 明日香

エンタメ・カルチャー業界の深掘り取材を得意とし、現場のリアルな声をお伝えします。