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【古典数学:原論文の講読】 E26「Observationes de theoremate quodam Fermatiano, aliisque ad numeros primos spectantibus.」Leonh. Eulero. 1732年(フェルマーのある定理、および素数に関する諸考察)

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    1.  Introduction【はじめに】

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    1.はじめに
    この記事では
    【Observationes de theoremate quodam Fermatiano, aliisque ad numeros primos spectantibus.】を紹介します.
    (フェルマーのある定理、および素数に関する諸考察)

    原題
    Observationes de theoremate quodam Fermatiano, aliisque ad numeros primos spectantibus.
    (フェルマーのある定理
    および素数に関する諸考察)
    著者:Leonhard Euler

    執筆・発表・出版
    この論文には「書かれた年」「学会で読まれた日」「出版年」がそれぞれ異なります。
    * 執筆年(Written Date):1732年  
    * サンクトペテルブルク科学アカデミーで発表:1732年9月26日  
    * 出版年:1738年

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    初出
    Commentarii academiae scientiarum Petropolitanae, 6 (1732/33), published 1738,
    pp. 103–107.

    再掲
    Reprinted in Leonhardi Euleri Opera Omnia, Series I, Vol. II, pp. 1–5. (Eneström E26)
    に再録されています.

    Eneström  E26
    オイラー全集で用いられる論文番号です.
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    Commentarii academiae scientiarum Petropolitanae, 6 (1732/33), published 1738,
    pp. 103–107.

    (pp.103–107)を論理構造に従って章立てすると
    次のようになります.
    オイラー自身は章見出しを付けていませんが、内容の流れに忠実に区切ると以下が最も自然です.

    第1章 フェルマー数a2m+1\footnotesize a^{2^m}+1の一般的性質
                 (p.103–104前半)

    第2章 フェルマー予想と
    232+1\footnotesize 2^{32}+1の反例
                 (p.104後半〜p.105冒頭)

    第3章 メルセンヌ数と完全数
                 (p.105中頃〜p.106前半)

    第4章 一般可除性定理
    (p.106中盤)

    第5章 一般定理から導かれる帰結
    (p.106後半)

    第6章 主要定理の一覧
    (p.107)
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    2.  第1章 フェルマー数 a^{2^m}+1 の一般的性質

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    第1章 フェルマー数a2m+1\footnotesize a^{2^m}+1の一般的性質
    (pp.103–104前半)
    * an+1\footnotesize a^n+1の因数分解性
    * n\footnotesize nが奇数なら必ず因数をもつ
    * 素数になり得るのは指数が2\footnotesize 2冪の場合のみ
    * フェルマー数22m+1\footnotesize 2^{2^m}+1の紹介
    * 合成数となる具体例
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    Notum eft hanc quantitatem an+1\footnotesize a^n+1 femper habere diuifores, quoties n\footnotesize n fit numerus impar, vel per imparem praeter vnitatem diuiſibilis.
    よく知られているようにan+1\footnotesize a^n+1は、指数n\footnotesize nが奇数である場合、あるいは1\footnotesize 1以外の奇数で割り切れる場合には、必ず非自明な約数をもつ.
    ⸻
    Namque a2m+1+1\footnotesize a^{2m+1}+1 diuidi poteft per a+1\footnotesize a+1 et ap(2m+1)+1\footnotesize a^{p(2m+1)}+1 per ap+1\footnotesize a^p+1, quicunque etiam numerus loco a\footnotesize a fubftituatur.
    実際、a2m+1+1\footnotesize a^{2m+1}+1は常にa+1\footnotesize a+1
    で割り切れ、さらにap(2m+1)+1\footnotesize a^{p(2m+1)}+1は
    ap+1\footnotesize a^p+1で割り切れる.
    これはa\footnotesize aにどの整数を代入しても成立する.
    ⸻
    Contrà verò fi n\footnotesize n fuerit eiusmodi numerus, qui per nullum numerum imparem nifi vnitatem diuidi poffit; id quod euenit, quando n\footnotesize n eft dignitas binarii, nullus numeri an+1\footnotesize a^n+1 poteft affignari diuifor.
    ⸻
    これに対しn\footnotesize nが1\footnotesize 1以外の奇数で全く割れない数、すなわち2\footnotesize 2の冪n=2m\footnotesize n=2^mであるならば、
    an+1\footnotesize a^n+1について、このような一般的な約数は存在しない.
    ⸻
    Quamobrem fi qui fint numeri primi huius formae an+1\footnotesize a^n+1, ii omnes comprehenduntur neceffe eft in hac forma a2m+1.\footnotesize a^{2^m}+1.
    したがって、an+1\footnotesize a^n+1型の素数が存在するとすればその指数は必ず2m\footnotesize 2^mの形でなければならない.
    ⸻
    Neque tamen ex hoc poteft concludi a2m+1\footnotesize a^{2^m}+1 femper exhibere numerum primum quicquid fit a\footnotesize a; primo enim perfpicuum eft, fi a\footnotesize a fit numerus impar, iftam formam diuiforem habituram 2.\footnotesize 2.
    しかし、このことからa2m+1\footnotesize a^{2^m}+1がa\footnotesize aの値にかかわらず常に素数を与えると結論することはできない.
    まず明らかなように、もしa\footnotesize aが奇数であれば、この形の数は必ず2\footnotesize 2を約数にもつ.
    ⸻
    Deinde quoque, etiamfi a\footnotesize a denotet numerum parem, innumeri tamen dantur cafus, quibus numerus compofitus prodit.
    またa\footnotesize a が偶数の場合でも、この数が合成数になる例は数多く存在する.
    ⸻
    Ita haec faltem formula a2+1\footnotesize a^2+1  poteft diuidi per 5\footnotesize 5 , quoties eft a=5b±3\footnotesize a=5b\pm3; et 302+1\footnotesize 30^2+1  poteft diuidi per 17\footnotesize 17 , et 502+1\footnotesize 50^2+1 per 41.\footnotesize 41.
    例えば、
    a≡±2(mod5)\footnotesize a\equiv\pm2\pmod5 ならa2+1\footnotesize a^2+1は5\footnotesize 5で割り切れる.
    さらに302+1\footnotesize 30^2+1は17\footnotesize 17で
    502+1\footnotesize 50^2+1は41\footnotesize 41 で割り切れる.
    ⸻
    Simili modo 104+1\footnotesize 10^4+1 habet diuiforem 73\footnotesize 73; 68+1\footnotesize 6^8+1 habet diuiforem 17\footnotesize 17, et 6128+1\footnotesize 6^{128}+1 eft diuiſibilis per 257.\footnotesize 257.
    同様に、104+1\footnotesize 10^4+1は73\footnotesize 73を約数とし
    68+1\footnotesize 6^8+1は17\footnotesize 17を約数とし
    6128+1\footnotesize 6^{128}+1は257\footnotesize 257で割り切れる.
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    第2章 フェルマー予想と 2^{32}+1 の反例

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    第2章 フェルマー予想と232+1\footnotesize 2^{32}+1の反例
    (p.104後半〜p.105冒頭)
    * フェルマーの予想紹介
    * Wallis への言及
    * Fermat の原文引用
    * 表からは反例が見つからない理由
    * Euler が232+1\footnotesize 2^{32}+1を641\footnotesize 641で割れることを発見
    * フェルマー予想の否定
    ⸻
    At huius formae 22m+1\footnotesize 2^{2^m}+1 quantum ex tabulis numerorum primorum, quae quidem non vltra 100000\footnotesize 100000extenduntur, nullus detegitur cafus, quo diuifor aliquis locum habeat.
    しかし、22m+1\footnotesize 2^{2^m}+1については
    10万までの素数表を調べる限り
    その約数は一つも見つかっていない.
    ⸻
    Hac forte aliifque rationibus Fermatius adductus enunciare non dubitauit 22m+1\footnotesize 2^{2^m}+1 femper effe numerum primum,
    このことなどを根拠として、フェルマーは
    22m+1\footnotesize 2^{2^m}+1は常に素数であると主張することをためらわなかったのであろう.
    ⸻
    hocque vt eximium theorema Wallifio aliifque Mathematicis Anglis demonftrandum propofuit.
    そしてこの命題を、ウォリスをはじめとするイギリスの数学者たちに、証明すべき優れた定理として提示した.
    ⸻
    Ipfe quidem fatetur fe eius demonftrationem non habere, nihilo tamen minus afferit effe veriffimum.
    彼自身、この命題の証明は持っていないことを認めながらも、その真実性については全く疑わなかった.
    ⸻
    Vtilitatem eius autem hanc potiffimum praedicat, quod eius ope facile fit numerum primum quouis dato maiorem exhibere,id quod fine huiufmodi vniuerfali theoremate foret difficillimum.
    さらに、この定理の最大の利点として、任意に与えられた数より大きい素数を容易に構成できることを挙げている.
    このような一般的定理がなければ、それを行うことは極めて困難であろう.
    ⸻
    Leguntur haec in Wallifii Commercio Epiftolico Tomo Eius Operum fecundo inferto, epiftola penultima.
    これらの記述は、**ウォリス『書簡集(Commercium Epistolicum)』**の、彼の著作集第2巻に収められた最後から2番目の書簡に見ることができる.
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    Extant etiam in ipfius Fermatii operibus p. 115. fequentia.
    また、フェルマー自身の著作の115ページにも、次の文章が載っている.
    ⸻
    “Cum autem numeros a binario quadratice in fe ductos et vnitate auctos effe femper numeros primos apud me conftet, et iam dudum Analytis illius theorematis veritas fuerit fignificata nempe effe primos 3,5,17,257,65537,\footnotesize 3, 5, 17, 257, 65537, etc. in infinit. nullo negotio etc,”
    「二を底として平方を繰り返して得られる指数に1\footnotesize 1を加えた数は、常に素数であることが私には明らかであり、私は以前から解析によってこの定理の真実を確かめていた.すなわち、
    3,5,17,257,65537,…\footnotesize 3,\;5,\;17,\;257,\;65537,\;\ldots
    は無限に素数であることが、何の困難もなく分かる.」
    ⸻
    Veritas iftius theorematis elucet, vt iam dixi, fi pro m\footnotesize m ponantur 1,2,3\footnotesize 1, 2, 3 et 4\footnotesize 4, prodeunt enim hi numeri 5,17,257\footnotesize 5, 17, 257, et 65537\footnotesize 65537, qui omnes inter numeros primos in tabula reperiuntur.
    この定理の正しさは、先に述べたようにm\footnotesize mに
    1,2,3,4\footnotesize 1,\;2,\;3,\;4を代入すれば明らかになる.
    実際、5,17,257,65537\footnotesize 5,\;17,\;257,\;65537が得られ
    これらはすべて素数表の中に素数として載っている.
    ⸻
    Sed nefcio, quo fato eueniat, vt ftatim fequens nempe 225+1\footnotesize 2^{2^5}+1 ceffet effe numerus primus, obferuaui enim his diebus longe alia agens poffe hunc numerum diuidi per 641\footnotesize 641, vt cuique tentanti ftatim patebit.
    しかし、どのような運命によるものかは分からないが、その直後の数、すなわち
    225+1\footnotesize 2^{2^5}+1は、もはや素数ではなくなる.
    というのも、私は最近、別の研究をしている最中に、この数が641\footnotesize 641で割り切れることを見いだしたのである.このことは、実際に試してみれば誰にでもすぐ確認できる.
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    Eft enim 225+1=232+1=4294967297.\footnotesize 2^{2^5}+1=2^{32}+1=4294967297.
    実際、225+1=232+1=4294967297\footnotesize 2^{2^5}+1=2^{32}+1=4294967297である.
    ⸻
    Ex quo intelligi poteft, theorema hoc etiam in aliis, qui fequuntur, cafibus fallere, et hanc ob rem problema de inueniendo numero primo quouis dato maiore etiam nunc non effe folutum.
    このことから、この定理はさらに後続の場合にも成り立たない可能性があることが分かる.
    したがって、「任意の与えられた数より大きい素数を常に構成する方法」は、この定理によっては未解決のままである.
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    第3章 メルセンヌ数と完全数

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    第3章 メルセンヌ数と完全数
    (p.105中頃〜p.106前半)
    * メルセンヌ数2n−1\footnotesize 2^n-1の研究
    * 素数指数との関係
    * 完全数との対応
    * Mersenne 型素数の例
    * 合成数となる指数の判定
    * Wolff の表の訂正
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    Confiderabo nunc etiam formulam 2n−1\footnotesize 2^n-1, quae quoties n\footnotesize n non eft numerus primus, habet diuifores: neque tantum 2n−1\footnotesize 2^n-1, fed etiam an−1.\footnotesize a^n-1.
    次に、2n−1\footnotesize 2^n-1という形の数について考察しよう.
    n\footnotesize nが素数でないとき、この数は約数をもつ.
    しかも、この性質は2n−1\footnotesize 2^n-1だけではなく
    一般にan−1\footnotesize a^n-1についても成り立つ.
    ⸻
    Sed fi n\footnotesize n fit numerus primus, videri poffet etiam 2n−1\footnotesize 2^n-1 femper talem exhibere: hoc tamen affuerare nemo eft aufus quantum fcio, cum tam facile potuiffet refelli.
    しかし、もしn\footnotesize nが素数ならば、2n−1\footnotesize 2^n-1
    は常に素数であるようにも見える.
    しかし、私の知る限り、このことを断言した者はいない.というのも、そのような主張は容易に反証できたはずだからである.
    ⸻
    Namque 211−1\footnotesize 2^{11}-1, i.e. 2047\footnotesize 2047, diuifores habet 23\footnotesize 23 et 89\footnotesize 89, et 223−1\footnotesize 2^{23}-1 diuidi poteft per 47.\footnotesize 47.
    実際211−1=2047\footnotesize 2^{11}-1=2047は23\footnotesize 23と89\footnotesize 89約数にもつ.
    また、223−1\footnotesize 2^{23}-1は47\footnotesize 47で割り切れる.
    ⸻
    Video autem Cel. Wolfium non folum hoc in Elem. Mathefeos editione altera non aduertiffe, vbi numeros perfectos inueftigat, atque 2047\footnotesize 2047 inter primos numerat; fed etiam 511\footnotesize 511 feu 29−1\footnotesize 2^9-1 pro tali habet, cum tamen fit diuiſibilis per 23−1\footnotesize 2^3-1, i.e. 7.\footnotesize 7.
    さらに私は高名なヴォルフが『Elementa Mathefeos』第2版において完全数を論じながら、この事実に気付いていないことを見て取る.
    彼は2047\footnotesize 2047を素数の中に数えているだけでなく511\footnotesize 511すなわち29−1\footnotesize 2^9-1までも素数として扱っている.
    しかし実際には、この数は23−1=7\footnotesize 2^3-1=7で割り切れる.
    ⸻
    Dat autem 2n−1(2n−1)\footnotesize 2^{n-1}(2^n-1) numerum perfectum, quoties 2n−1\footnotesize 2^n-1 eft primus; debet ergo etiam n\footnotesize n effe numerus primus.
    一方、2n−1(2n−1)\footnotesize 2^{n-1}(2^n-1)は完全数を与える.
    ただしそれは2n−1\footnotesize 2^n-1が素数である場合に限る.
    したがって、そのためには指数n\footnotesize n自身も
    素数でなければならない.
    ⸻
    Operae igitur pretium fore exiftimaui eos notare cafus, quibus 2n−1\footnotesize 2^n-1 non eft numerus primus, quamuis n\footnotesize n fit talis.
    そこで私は指数が素数でありながら2n−1\footnotesize 2^n-1
    が素数ではない例を調べる価値があると考えた.
    ⸻
    Inueni autem hoc femper fieri, fi fit n=4m−1\footnotesize n=4m-1, atque 8m−1\footnotesize 8m-1 fuerit numerus primus, tum enim 2n−1\footnotesize 2^n-1 femper poterit diuidi per 8m−1.\footnotesize 8m-1.
    そして私は、次の事実を見いだした.
    もしn=4m−1\footnotesize n=4m-1であり、さらに
    8m−1\footnotesize 8m-1が素数であるならば、
    2n−1\footnotesize 2^n-1は必ず8m−1\footnotesize 8m-1で割り切れる.
    ⸻
    Hinc excludendi funt cafus fequentes, 11,23,83,131,179,191,239\footnotesize 11, 23, 83, 131, 179, 191, 239, etc. qui numeri pro n\footnotesize n fubftituti reddunt 2n−1\footnotesize 2^n-1 numerum compofitum.
    したがって、次の指数の場合は除外される.
    11, 23, 83, 131, 179, 191, 239, …\footnotesize 11,\ 23,\ 83,\ 131,\ 179,\ 191,\ 239,\ \ldots
    これらをn\footnotesize nに代入すると、
    2n−1\footnotesize 2^n-1は合成数となる.
    ⸻
    Neque tamen reliqui numeri primi omnes loco n\footnotesize n pofiti fatisfaciunt, fed plures infuper excipiuntur, fic obferuaui 237−1\footnotesize 2^{37}-1 diuidi poffe per 223,243−1\footnotesize 223, 2^{43}-1 per 431,229−1\footnotesize 431, 2^{29}-1 per 1103,273−1\footnotesize 1103, 2^{73}-1 per 439\footnotesize 439, omnes tamen excludere non eft in poteftate.
    しかし、それ以外のすべての素数指数が条件を満たすわけではない.
    さらに例外が存在する.私は次のことを確認した.
    237−1\footnotesize 2^{37}-1は223\footnotesize 223で割り切れ
    243−1\footnotesize 2^{43}-1は431\footnotesize 431で、229−1\footnotesize 2^{29}-1は1103\footnotesize 1103で
    273−1\footnotesize 2^{73}-1は439\footnotesize 439で割り切れることを確認した.
    しかし、この方法ですべての場合を排除できるわけではない.
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    Attamen afferere audeo praeter hos cafus notatos, omnes numeros primos minores quam 50\footnotesize 50, et forte quam 100\footnotesize 100, efficere 2n−1(2n−1)\footnotesize 2^{n-1}(2^n-1) effe numerum perfectum, fequentibus numeris pro n poftis, 1,2,3,5,7,13,17,19,31,41,47\footnotesize 1, 2, 3, 5, 7, 13, 17, 19, 31, 41, 47, vnde 11\footnotesize 11. proueniunt numeri perfecti.
    しかし私は、ここで挙げた例外を除けば、
    50\footnotesize 50未満、おそらくは100\footnotesize 100未満 のすべての素数について2n−1(2n−1)\footnotesize 2^{\,n-1}(2^n-1)
    は完全数を与えると主張してよいと思う.
    すなわち、
    n=1,2,3,5,7,13,17,19,31,41,47\footnotesize n=1,\;2,\;3,\;5,\;7,\;13,\;17,\;19,\;31,\;41,\;47
    を代入すると11\footnotesize 11個の完全数が得られる.
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    第4章 一般可除性定理

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    第4章 一般可除性定理
    (p.106中盤)
    一般定理an−bn\footnotesize a^n-b^nについて
    n+1\footnotesize n+1が素数ならan−bn\footnotesize a^n-b^nは
    n+1\footnotesize n+1で割り切れる条件を提示.
    ここでオイラーは
    「証明はまだ持っていないが、その真実性には確信がある.」と述べています.

    特に、
    Theorema hoc eft, an−bn\footnotesize a^n-b^n, femper poteft diuidi per n+1\footnotesize n+1, fi n+1\footnotesize n+1 fuerit numerus primus atque a\footnotesize a et b\footnotesize b non poffint per eum diuidi.
    という定理は現代ではフェルマーの小定理
    ap−1≡1(modp)\footnotesize a^{p-1}\equiv1\pmod p
    (ただし p∤a\footnotesize p\nmid a)と同値な内容です.

    興味深いのは、この論文(1732年執筆・1738年刊行)では、オイラーはまだこの定理の証明を持っていないと率直に述べていることです.
    その後1736年の Theorematum quorundam ad numeros primos spectantium demonstratio において、この定理の厳密な証明を与えることになります.

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    Deduxi has obferuationes ex Theoremate quodam non ineleganti, cuius quidem demonftrationem quoque non habeo, verum tamen de eius veritate fum certiffimus.
    私はこれらの観察を、あるかなり興味深い定理から導いた.
    その定理については、私もまだ証明を持っていないが、その真実性については極めて確信している.
    ⸻
    Theorema hoc eft, an−bn\footnotesize a^n-b^n, femper poteft diuidi per n+1\footnotesize n+1, fi n+1\footnotesize n+1 fuerit numerus primus atque a\footnotesize a et b\footnotesize b non poffint per eum diuidi;
    その定理とは次のものである.
    an−bn\footnotesize a^n-b^nはn+1\footnotesize n+1が素数でありしかも
    a,b\footnotesize a,\;bのいずれもn+1\footnotesize n+1で割り切れないならば、
    常にn+1\footnotesize n+1で割り切れる.
    ⸻
    eo autem difficiliorem puto eius demonftrationem effe, quia non eft verum nifi n+1\footnotesize n+1 fit numerus primus.
    ⸻
    しかも私は、この定理の証明は一層困難であると思う.というのも、この命題はn+1\footnotesize n+1
    が素数である場合にしか成立しないからである.
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    第5章 一般定理から導かれる帰結

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    第5章 一般定理から導かれる帰結
    (p.106後半)
    一般定理を応用して
    * 2n−1\footnotesize 2^n-1
    * 2n+1\footnotesize 2^n+1
    について多数の合同条件を導きます.
    この章は「一般理論 → 具体的応用」
    という構成になっています.
    ⸻
    Ex hoc ftatim fequitur 2n−1\footnotesize 2^n-1 femper diuidi poffe per n+1\footnotesize n+1, fi fuerit n+1\footnotesize n+1 numerus primus,
    この定理から直ちに、
    n+1\footnotesize n+1が素数であるならば、
    2n−1\footnotesize 2^n-1は常に
    n+1\footnotesize n+1で割り切れることが従う.
    ⸻
    feu cum omnis primus fit impar praeter 2\footnotesize 2, hincque ob conditiones theorematis, quia eft a=2\footnotesize a=2, non poffit adhiberi, poterit 22m−1\footnotesize 2^{2m}-1 femper diuidi per 2m+1\footnotesize 2m+1 fi 2m+1\footnotesize 2m+1 fit numerus primus.
    ⸻
    言い換えれば、素数は2\footnotesize 2を除いてすべて奇数であるから、この定理の条件では
    a=2\footnotesize a=2となるため一般の場合は適用できないが、2m+1\footnotesize 2m+1が素数ならば、
    22m−1\footnotesize 2^{2m}-1は常に2m+1\footnotesize 2m+1で割り切れる.
    ⸻
    Quare etiam vel 22m+1\footnotesize 2^{2m}+1 vel 22m−1\footnotesize 2^{2m}-1 diuidi poterit per 2m+1.\footnotesize 2m+1.
    したがって2m+1\footnotesize 2m+1が素数であるならば
    22m+1\footnotesize 2^{2m}+1または22m−1\footnotesize 2^{2m}-1のいずれか一方は
    2m+1\footnotesize 2m+1で割り切れることになる.
    ⸻
    Deprehendi autem 22m+1\footnotesize 2^{2m}+1 poffe diuidi, fi fuerit m=4p+1\footnotesize m=4p+1 vel 4p+2\footnotesize 4p+2, at 22m−1\footnotesize 2^{2m}-1 habebit diuiforem 2m+1\footnotesize 2m+1, fi m=4p\footnotesize m=4p vel 4p−1.\footnotesize 4p-1.
    さらに私は、m=4p+1\footnotesize m=4p+1またはm=4p+2\footnotesize m=4p+2
    のときには22m+1\footnotesize 2^{2m}+1が
    2m+1\footnotesize 2m+1で割り切れることを見いだした.
    一方m=4p\footnotesize m=4pまたはm=4p−1\footnotesize m=4p-1のときには
    22m−1\footnotesize 2^{2m}-1が2m+1\footnotesize 2m+1を約数にもつ.
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    第6章 主要定理の一覧

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    第6章 主要定理の一覧(p.107)
    Theorema Iフェルマー小定理
    Theorema IIフェルマー小定理の冪乗への拡張
    Theorema III複数の素数への一般化
    Theorema IV3n±1\footnotesize 3^n\pm1の可除性
    Theorema V3n±2n\footnotesize 3^n\pm2^nの可除性
    Theorema VI6n±1\footnotesize 6^n\pm1の可除性
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    Haec perfecutus in multa alia incidi theoremata non minus elegantia,
    この研究をさらに進めるうちに、私はこれ以外にも、同様に優美な多くの定理へと到達した.
    ⸻
    quae eo magis aeftimanda effe puto,
    私は、それらはなお一層高く評価されるべきものだと考えている.
    ⸻
    quod vel demonftrari prorfus nequeant, vel ex eiusmodi propofitionibus fequantur, quae demonftrari non poffunt;
    というのも、それらは、
    完全には証明できないか、
    あるいは証明できない命題からしか導くことのできない種類の定理だからである.
    ⸻
    primaria igitur hic adiungere vifum eft.
    したがって、ここではその中でも最も重要なものだけを付け加えることにした.
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    Theorema I.
    Si fuerit n\footnotesize n numerus primus, omnis potentia exponentis n−1\footnotesize n-1 per n\footnotesize n diuifa vel nihilo vel 1\footnotesize 1 relinquitur.
    定理 I
    もしn\footnotesize nが素数であるならば
    指数がn−1\footnotesize n-1である任意の冪をn\footnotesize nで割ると
    その余りは0\footnotesize 0または1\footnotesize 1になる.
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    Theorema II.
    Manente n\footnotesize n numero primo, omnis potentia, cuius exponens eft nm−1(n−1)\footnotesize n^{m-1}(n-1), diuifa per nm\footnotesize n^m vel 0\footnotesize 0 vel 1\footnotesize 1 relinquit.
    定理 II
    引き続きn\footnotesize nを素数とすると
    指数がnm−1(n−1)\footnotesize n^{m-1}(n-1)
    である任意の冪をnm\footnotesize n^mで割れば
    その余りは0\footnotesize 0または1\footnotesize 1となる.
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    Theorema III.
    Sint m,n,p,q\footnotesize m,n,p,q, etc. numeri primi inaequales, fitque A\footnotesize A minimus communis diuiduus eorum vnitate minutorum, puta ipforum m−1,n−1,p−1,q−1\footnotesize m-1,\; n-1,\; p-1,\; q-1, etc. his poftis dico omnem potentiam exponentis A\footnotesize A vt aA\footnotesize a^A diuisam per mnpq etc. vel 0\footnotesize 0 vel 1\footnotesize 1 relinquere, nifi a\footnotesize a diuidi poffit per aliquem horum numerorum, m,n,p,q\footnotesize m,n,p,q etc.
    定理 III
    m,n,p,q,…\footnotesize m,n,p,q,\ldots を互いに異なる素数とする.
    さらにA\footnotesize Aをm−1,n−1,p−1,q−1,…\footnotesize m-1,\;n-1,\;p-1,\;q-1,\ldots
    の最小公倍数とする.
    このとき指数がA\footnotesize Aである任意の冪aA\footnotesize a^Aを
    mnpq⋯\footnotesize mnpq\cdotsで割ると余りは0\footnotesize 0または1\footnotesize 1となる.
    ただしa\footnotesize aがm,n,p,q,…\footnotesize m,n,p,q,\ldotsのいずれかで割り切れる場合は除く.
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    Theorema IV.
    Denotante 2n+1\footnotesize 2n+1 numerum primum poterit 3n+1\footnotesize 3^n+1 diuidi per 2n+1\footnotesize 2n+1, fi fit vel n=6p+2\footnotesize n=6p+2 vel n=6p+3\footnotesize n=6p+3 : at 3n−1\footnotesize 3^n-1 diuidi poterit per 2n+1\footnotesize 2n+1 fi fit vel n=6p\footnotesize n=6p vel n=6p−1.\footnotesize n=6p-1.
    定理 IV
    2n+1\footnotesize 2n+1が素数であるとする.
    このときn=6p+2\footnotesize n=6p+2またはn=6p+3\footnotesize n=6p+3ならば
    3n+1\footnotesize 3^n+1は2n+1\footnotesize 2n+1で割り切れる.
    一方n=6p\footnotesize n=6pまたはn=6p−1\footnotesize n=6p-1ならば
    3n−1\footnotesize 3^n-1は2n+1\footnotesize 2n+1で割り切れる.
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    Theorema V.
    3n+2n\footnotesize 3^n+2^n poteft diuidi per 2n+1\footnotesize 2n+1 fi fit n=\footnotesize n= vel 12p+3\footnotesize 12p+3, vel 12p+5\footnotesize 12p+5, vel 12p+6\footnotesize 12p+6, vel 12p+8.\footnotesize 12p+8.
    定理 V
    3n+2n\footnotesize 3^n+2^nは2n+1\footnotesize 2n+1で割り切れる.
    ただしn\footnotesize nが12p+3,12p+5,12p+6,12p+8\footnotesize 12p+3,12p+5,12p+6,12p+8
    のいずれかである場合である.
    ⸻
    Atque 3n−2n\footnotesize 3^n-2^n poteft diuidi per 2n+1\footnotesize 2n+1, fi fit n=\footnotesize n= vel 12p\footnotesize 12p, vel 12p+2\footnotesize 12p+2, vel 12p+9\footnotesize 12p+9, vel 12p+11.\footnotesize 12p+11.
    さらに3n−2n\footnotesize 3^n-2^nは2n+1\footnotesize 2n+1で割り切れる.
    ただしn\footnotesize nが12p,12p+2,12p+9,12p+11\footnotesize 12p,12p+2,12p+9,12p+11
    のいずれかである場合である.
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    Theorema VI.
    Sub iisdem conditionibus quibus 3n+2n\footnotesize 3^n+2^n poterit etiam 6n+1\footnotesize 6^n+1 diuidi per 2n+1\footnotesize 2n+1; atque 6n−1\footnotesize 6^n-1 sub iisdem, quibus 3n−2n.\footnotesize 3^n-2^n.
    定理 VI
    定理 V において3n+2n\footnotesize 3^n+2^nが2n+1\footnotesize 2n+1
    で割り切れるのと全く同じ条件の下で
    6n+1\footnotesize 6^n+1もまた2n+1\footnotesize 2n+1で割り切れる.
    また3n−2n\footnotesize 3^n-2^nが割り切れるのと同じ条件の下で
    6n−1\footnotesize 6^n-1も2n+1\footnotesize 2n+1で割り切れる.
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    3.  Historical supplement.
    【歴史的補足】

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    この論文全体の数論史上の位置づけ

    数論史上の重要性
    この論文で最も有名なのは
    232+1=4294967297=641×6700417\footnotesize 2^{32}+1=4294967297=641\times6700417
    であることを示し
    フェルマーが
    「すべての22m+1\footnotesize 2^{2^m}+1は素数である」
    と予想したことを初めて反証した点です.

    当時の位置づけ
    この論文は、
    * フェルマー数
    * メルセンヌ数
    * 完全数
    * 可除性定理
    を一つの論文で扱った最初期の研究であり
    その4年後の1736年執筆・1741年出版
    Theorematum quorundam ad numeros primos spectantium demonstratio(E54)
    へと発展し、そこでオイラーは現在の**フェルマーの小定理(Euler–Fermat theorem の原型)**の最初の完全な証明を与えます.
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    4.  【古典数学】原論文の講読

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    ⭐️1640年12月25日 Pierre de Fermatの
    「Lettre de M. de Fermat à M. Mersenne,
        du 25 Décembre 1640」
    (1640年12月25日付フェルマー氏よりメルセンヌ氏宛書簡)👇

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    ⭐️1738年 Leonhard Eulerの
    「Theorematum quorundam arithmeticorum demonstrationes」
    (いくつかの算術定理の証明)👇

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    ⭐️1770年 Joseph-Louis Lagrange の
    「Démonstration d’un Théorème d’Arithmétique」
    四平方定理論文👇

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    5.  Reference【参考文献】

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    https://scholarlycommons.pacific.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1025&context=euler-works

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    ・現実逃避の為にnoteを始める。

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