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世界近代三大数学难题

来源:未解之谜网时间:2017-09-14 21:00:20编辑:最记录: 手机版

在前面世界之最网介绍过最复杂的数学证明 四色问题,这也是被称为世界近代三大数学难题之一。那和另外两个世界近代三大数学难题是什么了,今天世界之最网就来介绍一下.

世界近代三大数学难题之二 : 费马最后定理

被公认的执世界报纸牛耳地位的《纽约时 报》于1993年6月24日在其一版头题刊登了一 则有关数学难题得以解决的消息,那则消息的标 题是“在陈年数学困局中,终于有人呼叫‘我找 到了 ’ ”。该报一版的开始文章中还附了一张留着 长发、穿着中古世纪欧洲学袍的男人照片。这个 人就是法国的著名数学家费马(Pierre de Fermat)。费马是17世纪最卓越的数学家之 一,他在许多数学领域中都有极大的贡献,因为他的本行是专业的律师,为了表彰他的数 学造诣,世人冠以“业余王子”之美称。在360多年前的某一天,费马正在阅读一本古希 腊数学家戴奥芬多斯的数学书时,突然心血来潮在书页的空白处,写下一个看起来很简单 的定理。这个定理的内容是有关一个方程式xn+y” =zn的正整数解的问题,当n=2时就

是我们所熟知的毕氏定理(中国古代又称勾 股定理):X2 +y2=z2,此处Z表示一直角形之 斜边,而x、y为其之两股,也就是一个直角 三角形之斜边的平方等于它的两股的平方和,

这个方程式当然有整数解(其实有很多),例 如:x=3、y=4、z=5; x=6、y=8、z=10; x=5、 y=12、z=13;……费马声称当n>2时,就找 不到满足xn +yn = zn的整数解,例如:方 程式x3+y3=z3就无法找到整数解。

当时费马并没有说明原因,他只是留下 这个叙述并且说他已经发现这个定理的证明 妙法,只是书页的空白处无法写下。“始作俑 者”的费马也因此留下了千古的难题,300多 年来无数的数学家尝试要去解决这个难题却 都徒劳无功。费马最后定理也就成了数学界的世纪难题。

19世纪时法国的法兰西斯数学院曾经在1815年和1860年两度悬赏金质奖章和30◦法 郎给任何解决此难题的人,可惜都没有人能够领到奖赏。德国的数学家佛尔夫斯克尔 (Wolfskehl)在1908年悬赏10万马克,给能够证明费马最后定理的人,有效期间为100 年。其间由于经济大萧条的原因,此笔奖额贬值至7 500马克,虽然如此,仍然吸引不少 的“数学痴”。20世纪计算机技术发展以后,许多数学家用电脑计算可以证明这个定理当 n为很大数值时是成立的,1983年电脑专家斯洛文斯基借助电脑运行5 782秒证明当n为 286 243-1时费马定理是正确的(注:286 243-1为一天文数字,大约为25 960位数)。 虽然如此,数学家还没有找到一个普遍性的证明。不过这个300多年的数学悬案终于解决 了,这个数学难题是由英国的数学家威利斯(Andrew Wiles)所解决的。其实威利斯是 利用20世纪过去30年来抽象数学发展的结果加以证明的。

20世纪50年代,日本数学家谷山丰首先提出一个有关楠圆曲线的猜想,后来由另一 位数学家志村五郎才加以发扬光大,当时没有人认为这个猜想与费马定理有任何关联。 在80年代,德国数学家佛列将谷山丰的猜想与费马定理扯在一起,而威利斯所做的正是 根据这个关联论证出谷山丰猜想是正确的,进而推论出费马最后定理也是正确的。这个 结论由威利斯在1993年的6月21日于美国剑桥大学牛顿数学研究所的研讨会正式发表, 这个报告马上震惊整个数学界,社会大众也寄以无限的关注。不过威利斯的证明马上被 检验出有少许的瑕疵,于是威利斯与他的学生又花了 14个月的时间再加以修正。1994年 9月19日,他们终于交出完整无瑕的解答,数学界的梦魇终于结束。1997年6月,威利 斯在德国哥廷根大学领取了佛尔夫斯克尔奖。当年10万马克折算为美金约为200万,不

过当威利斯领到时,10万马克只值5万美金左右,但威利斯已经名列青史,永垂不朽了。 要证明费马最后定理是正确的,只需证x4+y4= z4和xp+ yp=zp(P为奇质数)都没有整数解。世界近代三大数学难题之三:哥德巴赫猜想

哥德巴赫是德国的一位中学教师,也是一位著名的数学家,生于1690年,1725年当 选为俄国彼得堡科学院院士。1742年,哥德巴赫在教学中发现,每个不小于6的偶数都是 两个素数(只能被和它本身整除的数)之和。如6 = 3+ 3,12 = 5 + 7,等等。1742年6月 7日,哥德巴赫写信将这个问题告诉给意大利大数学家欧拉,并请他帮助作出证明。欧拉 在6月30日给他的回信中说,他相信这个猜想是正确的,但他不能证明。叙述如此简单 的问题,连欧拉这样首屈一指的数学家都不能证明,这个猜想便引起了许多数学家的注 意。他们对一个个偶数开始进行验算,一直算到3.3亿,都表明猜想是正确的。对于更大 的数目,猜想也应是对的,但是不能作出证明。欧拉一直到死也没有对此作出证明。从 此,这道著名的数学难题引起了世界上成千上万数学家的注意。200年过去了,没有人能 证明它。哥德巴赫猜想由此成为数学皇冠上一颗可望不可及的“明珠”。

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