소수는 약수를 연구하는 과정에서 발견되었어요.
어떤 자연수가 있을 때 그 자연수보다 작거나 같은 자연수들의 곱이 그 원래의 수가 되면 그 작은 수들을 약수라고 해요. 예를 들어 6은 1,2,3,6을 약수로 가져요. 이때, 1과 자기 자신 만을 약수로 가지는 수들을 소수라고 한답니다. 소수는 더 이상 분해할 수 없는 수이며, 모든 자연수는 소수의 곱으로 나타낼 수 있어요. 즉, 자연수는 얼마든지 소수로 분해할 수 있는 것이죠. 이것을 소인수분해라고 해요. 다음은 수를 소수들의 곱으로 나타내어 소인수분해를 한 것이에요.
그렇다면 소수는 어떻게 찾을까요?
소수는 일정한 규칙이나 성질이 정해져 있지 않기 때문에 찾기가 매우 어려워요. 하지만 과거 수학자들은 이 소수를 찾기 위해 노력했어요. 에라토스테네스는 소수를 찾는 방법을 발견했는데 이 방법을 ‘에라토스테네스의 체’라고 불러요. 그럼 에라토스테네스의 체에 대해 알아보기로 해요.
먼저 사진 4번처럼 1부터 100까지의 수를 차례로 배열해요.
1은 소수가 아니므로 지워요.
소수 2를 남기고 2의 배수가 되는 수를 모두 지워요.
소수 3을 남기고 3의 배수가 되는 수를 모두 지워요.
소수 5를 남기고 5의 배수가 되는 수를 모두 지워요.
소수 7을 남기고 7의 배수가 되는 수를 모두 지워요.
이와 같은 과정을 통해 지워지지 않고, 남아 있는 수가 바로 소수랍니다. 소수는 다른 수의 배수가 되지 않기 때문에 더 이상 나누어지지 않지요.
소수는 1부터 100까지의 수 가운데 총 25개로, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97가 그것에 해당되지요. 숫자들을 배열해 놓고 배수가 되는 수를 지워나가는 방법이 마치 수를 체로 걸러내는 것 같아서 ‘에라토스테네스의 체’라고 부른답니다.
하지만 아주 큰 소수를 구할 땐 이 방법으로 찾기가 어려워요. 또한 소수는 무한히 많기 때문에 이제껏 발견된 소수 중에서 최대의 소수를 찾더라도, 그 수는 가장 큰 소수가 될 수 없어요. 그래도 수학자들은 오랫동안 더 큰 소수를 찾기 위해 노력하고 있어요.
그럼 왜 더 큰 소수를 찾기 위해 고생하는 걸까요?
아주 큰 소수는 암호로 사용하기 좋기 때문이에요. 큰 소수를 암호에 사용하면 풀기가 힘들기 때문에 정보가 유출될 확률이 그만큼 줄어들겠죠? 이렇게 소수를 이용하여 만들어진 암호는 전쟁이나 보안에 중요하게 사용되고, 요즘에는 금융 거래나 신용카드, 각종 신분 증명에도 중요하게 쓰이고 있답니다.
*사진 제목 및 출처
1. 직사각형으로 그려진 소수/위키피디아
2. 소수의 곱으로 된 자연수
3. 에라토스테네스/위키피디아
4. 소수 리스트
5. 소수