Primzahl

Die Zahl 12 ist keine Primzahl.

Eine Primzahl ist eine natürliche Zahl, die größer als eins und ausschließlich durch sich selbst und durch eins teilbar ist. Eine Primzahl ist also eine natürliche Zahl mit genau zwei natürlichen Zahlen als Teiler. Die kleinsten Primzahlen sind

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97 … ()

Eine natürliche Zahl größer als 1 heißt prim, wenn sie eine Primzahl ist, andernfalls heißt sie zusammengesetzt. Die Zahlen 0 und 1 sind weder prim noch zusammengesetzt. Warum die Zahl 1 nicht als Primzahl angesehen wird, wird im Abschnitt "Warum ist die Zahl 1 keine Primzahl?" erklärt.

Das Wort „Primzahl“ kommt aus dem Lateinischen (numerus primus) und bedeutet „die erste Zahl“. – Die Bedeutung der Primzahlen für viele Bereiche der Mathematik beruht auf drei Folgerungen aus dieser Definition:

• Existenz und Eindeutigkeit der Primfaktorzerlegung: Jede natürliche Zahl lässt sich als Produkt von Primzahlen schreiben. Diese Produktdarstellung ist bis auf die Reihenfolge der Faktoren eindeutig. – Zum Beweis dient das
• Lemma von Euklid: Ist ein Produkt zweier natürlicher Zahlen durch eine Primzahl teilbar, so ist bereits einer der Faktoren durch sie teilbar.
• Primzahlen lassen sich nicht als Produkt zweier natürlicher Zahlen, die beide größer als 1 sind, darstellen. Diese Eigenschaft wird für Verallgemeinerungen genutzt.

Bereits die antiken Griechen interessierten sich für die Primzahlen und entdeckten einige ihrer Eigenschaften. Obwohl sie über die Jahrhunderte stets einen großen Reiz auf die Menschen ausübten, sind bis heute viele die Primzahlen betreffenden Fragen ungeklärt, darunter solche, die mehr als hundert Jahre alt und leicht darzustellen sind. Dazu gehören die Goldbachsche Vermutung, wonach jede gerade Zahl >2 als Summe zweier Primzahlen darstellbar ist, und die Vermutung, dass es unendlich viele Primzahlzwillinge gibt (das sind Paare von Primzahlen, deren Differenz 2 ist).

Über 2000 Jahre lang konnte man keinen praktischen Nutzen aus dem Wissen über die Primzahlen ziehen. Dies änderte sich erst mit dem Aufkommen elektronischer Rechenmaschinen, bei denen die Primzahlen beispielsweise in der Kryptographie eine zentrale Rolle spielen.

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