小島寛之「世界は素数でできている」にフェルマー素数が出てくる(p.52)。次のように定義されるフェルマー数のうち、素数であるものを指す:
Fn = 22n + 1(nは自然数)で表される自然数(右肩の2nは2nつまり2のn乗であり、 2nではない。言い換えると、≪2の<2のn乗>乗≫である。)
実際にフェルマー数の値の最初の方をいくつか計算してみると、
F7 = 2128 + 1 =340282366920938463463374607431768211457
(ウィキペディア)
このうち、素数であるものはF4までの5個だけである。F5以下は、かなりのところまで素数ではなく、合成数であることが確かめられており、素数は恐らく上記5個だけだろうと予想されている(らしい)。
このことは承知していたが、今回、数字遊びの虫が目を覚まし、何故フェルマー数の形が特別に研究されるのか気になり、別の形の数を調べてみたくなった。手始めに、次のような簡単なものを定義した:
Kn=3n+2
小さい方から並べれば、3、5、11、29、83、245、731、2189、6563、
19685、59051、177149、、、、
赤字が素数である。素数の頻度は急激に下がるが、絶えることは無さそうに見える。