Primos de Mersenne

Mersenne
Mersenne
Cogitata
Cogitata

Son los números primos que se obtienen de la forma:

 

donde p es un número primo.

 

Antes de que Marini Mersenni (Marin Mersenne) publicase en 1.644 “Cogitata Physico Mathematica”, otros muchos matemáticos pensaron que esa era la forma magistral para identificar los primos.

 

 

 

En “Cogitata” Mersenne indica que los números de la forma son primos para n = 2, 3, 5, 7, 13, 17, 19, 31, 67, 127 y 257. La afirmación de Mersenne no era correcta, un poco más tarde de la publicación de “Cogitata” se descubrió que para n= (67) y (257), no son primos. A través del tiempo se vio que existían más errores y omisiones, y no es hasta 1.947 cuando Horace Scudder Uhle confirma que la lista válida para n <= 257 es: n = 2, 3, 5, 7, 13, 17, 19, 31, 61, 89, 107 y 127. Todos ellos son números de Mersenne, pero no primos de Mersenne.

Edouard Lucas
Edouard Lucas
Derrick Henry Lehmer
Derrick H.Lehmer

 

 

El estudio de los números primos de Mersenne es importante, sus características son esenciales en distintas aplicaciones de cifrado, algoritmo RSA o el cifrado basado en curvas elípticas.La mejor prueba para la obtención de estos números es la de Lucas-Lehmer (LL). La primera versión del algoritmo fue desarrollada por François Edouard Lucas en 1.856 y mejorada en 1.878, posteriormente en 1.930, Derrick Henry Lehmer la perfecciona dejándola como actualmente la conocemos.

 

 

 

En 1.989, Paul Trevier Bateman, John Lewis Selfridge y Samuel Standfield Wagstaff hijo, publicaron en The American Mathematical Monthly el artículo “The new Mersenne conjecture”. La conjetura establece que para cada número natural impar p, si se cumplen dos de las siguientes condiciones, también se cumple la tercera, siendo sólo necesario examinar números primos para verificarla:

 

Paul Bateman John Selfridge Samuel Wagstaff
Paul Bateman John Selfridge Samuel Wagstaff

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Por otro lado está la conjetura de Hendrik Lenstra, Carl Pomerance y S.S. Wagstaff, suponen que existe una cantidad infinita de primos de Mersenne, además de que el número de ellos con exponente p menor que x se puede aproximar asintóticamente por, es la constante de Euler-Mascheroni con valor:

 

0.577215664901532860606512090082402431042159335939923598805767234884867726777664670936947…

 

La identificación de los primos de Mersenne a lo largo de los tiempos es la siguiente:

 

Año Autor n Digitos en Mn 2p -1 Mersenne Método Herramientas Duración
1 ±500 ane Imperio Griego 2 1 22 -1 3 Manual
2 ±500 ane Imperio Griego 3 1 23 -1 7 Manual
3 ±300 ane Imperio Griego 5 2 25 -1 31 Manual
4 ±300 ane Imperio Griego 7 3 27 -1 127 Manual
5 13 4 213 -1 8191 Manual
6 1.588 Pietro Cataldi 17 6 217 -1 131071 DT Manual
7 1.588 Pietro Cataldi 19 6 219 -1 524287 DT Manual
8 1.750 Leonhard Euler 31 10 231 -1 2147483647 DT Manual
9 1.883 Ivan Mikheevich Pervushin 61 19 261 -1 2305…3951 EL Calculadora mecánica
10 1.911 Ralph Ernest Powers 89 27 289 -1 6189…2111 EL Calculadora mecánica
11 1.913 Ralph Ernest Powers 107 33 2107 -1 1622…8127 EL Calculadora mecánica
12 1.876 Édouard Lucas 127 39 2127 -1 1701…5727 EL Calculadora mecánica
13 1.952 Raphael Mitchel Robinson 521 157 2521 -1 6864…7151 LL SWAC 0:00:08
14 1.952 Raphael Mitchel Robinson 607 183 2607 -1 5311…8127 LL SWAC 0:02:00
15 1.952 Raphael Mitchel Robinson 1.279 386 21.279 -1 1040…9087 LL SWAC 0:13:03
16 1.952 Raphael Mitchel Robinson 2.203 664 22.203 -1 1475…1007 LL SWAC 0:55:00
17 1.952 Raphael Mitchel Robinson 2.281 687 22.281 -1 4460…6351 LL SWAC 1:00:00
18 1.957 Hans Ivar Riesel 3.217 969 23.217 -1 2591…5071 LL BESK 5:30:00
19 1.961 Alexander Hurwitz 4.253 1.281 24.253 -1 1907…4991 LL IBM 7090 0:50:00
20 1.961 Alexander Hurwitz 4.423 1.332 24.423 -1 2855…0607 LL IBM 7091 0:50:00
21 1.963 Donald Bruce Gillies 9.689 2.917 29.689 -1 4782…4111 LL ILLIAC II 1:23:00
22 1.963 Donald Bruce Gillies 9.941 2.993 29.941 -1 3460…3551 LL ILLIAC II 1:30:00
23 1.963 Donald Bruce Gillies 11.213 3.376 211.213 -1 2814…2191 LL ILLIAC II 2:15:00
24 1.971 Bryant Tuckerman 19.937 6.002 219.937 -1 4315…1471 LL IBM 360/91 0:35:00
25 1.978 Curt Noll y Lura Nicke 21.701 6.533 221.701 -1 4486…2751 LL CDC Cyber 174 7:40:20
26 1.979 Curt Noll 23.209 6.987 223.209 -1 4028…4511 LL CDC Cyber 174 8:39:37
27 1.979 Harry Nelson y D. Slowinski 44.497 13.395 244.497 -1 8545…8671 LL Cray Research 1
28 1.982 David Slowinski 86.243 25.962 286.243 -1 5369…8207 LL Cray Research 2
29 1.988 Walter Colquitt y Luke Welsh 110.503 33.265 2110.503 -1 5219…5007 LL NEC SX-2 0:11:43
30 1.983 David Slowinski 132.049 39.751 2132.049 -1 5127…1311 LL Cray Research X-MP
31 1.985 David Slowinski 216.091 65.050 2216.091 -1 7460…8447 LL Cray Research X-MP/24
32 1.992 David Slowinski y Paul Gage 756.839 227.832 2756.839 -1 1741…7887 LL Maple / Cray Research 2 16:00:00
33 1.994 David Slowinski y Paul Gage 859.433 258.716 2859.433 -1 1294…2591 LL Cray Research C90 07:12:00
34 1.996 David Slowinski y Paul Gage 1.257.787 378.632 21.257.787 -1 4122…6527 LL Cray Research T94 06:00:00
35 1.996 Joel Armengaud + otros 1.398.269 420.921 21.398.269 -1 8147…5711 LL Prime95 / Pentium- 90MHz 3,6 días
36 1.997 Gordon Spence + otros 2.976.221 895.832 22.976.221 -1 6233…1151 LL Prime95 / Pentium-100MHz 15 días
37 1.998 Roly Clarkson + otros 3.021.377 909.526 23.021.377 -1 1274…4271 LL Prime95 / Pentium-200MHz 46 días
38 1.999 Nayan Hajratwala + otros 6.972.593 2.098.960 26.972.593 -1 4370…3791 LL Prime95 / Pentium-350MHz 111 días
39 2.001 Michael Cameron + otros 13.466.917 4.053.946 213.466.917 -1 9249…9071 LL Prime95 / AMD -800MHz 45 días
40 2.003 Michael Shafer + otros 20.996.011 6.320.430 220.996.011 -1 1259…2047 LL Prime95 / Pentium- 2,0GHz 19 días
41 2.004 Josh Findley + otros 24.036.583 7.235.733 224.036.583 -1 2994…9407 LL Prime95 / Pentium- 2,4GHz 14 días
42 2.005 Martin Nowak + otros 25.964.951 7.816.230 225.964.951 -1 1221…7247 LL Prime95 / Pentium- 2,4GHz 50 días
43 2.005 C. Cooper, Steven Boone + otros 30.402.457 9.152.052 230.402.457 -1 3154…3871 LL Prime95 / Pentium- 2,0GHz 50 días
44 2.006 C. Cooper, Steven Boone + otros 32.582.657 9.808.358 232.582.657 -1 1245…7871 LL Prime95 / Pentium- 3,0GHz 9 Meses
45 2.008 Hans-Michael Elvenich + otros 37.156.667 11.185.272 237.156.667 -1 2022…0927 LL Prime95 / Intel 2D – 2,8GHz 218 días
46 2.009 Odd Magnar Strindmo + otros 42.643.801 12.837.064 242.643.801 -1 1698…4751 LL Prime95 / Intel 2D – 3,0GHz 29 días
47 2.008 Edson Smith, G. Woltman + otros 43.112.609 12.978.189 243.112.609 -1 3164…2511 LL Prime95 / Intel 2D – 2,4GHz 35 días
48 2.013 C. Cooper, Scott Kurowski + otros 57.885.161 17.425.170 257.885.161 -1 5818…5951 LL Prime95 / Intel 2D – 3,0GHz 39 días
49 2.016 C. Cooper, Georg Woltman + otros 74.207.281 22.338.618 274,207,281 -1 3003…6351 LL Prime95 / Intel i7 – 3,6GHz 31 días
* Método DT División por Tentativa EL Edouard Lucas LL Lucas-Lehmer