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陳景潤1加1為什麼等于2

生活 更新时间:2024-07-24 11:10:20

要了解這個問題是什麼,首先我們要了解一下什麼是哥德巴赫猜想。1972年,著名的德國數學家Christian Goldbach(哥德巴赫)在他給好友歐拉的信中,提出一個問題:

“我發現:任何大于5的奇數都是三個素數之和。但這怎樣證明呢?”而歐拉的回表達是:“任何一個大于2的偶數都是兩個素數之和”

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事實上,任何一個>5的奇數都可以寫成這樣的形式:2N 1=3 2(N-1),其中2(N-1)≥4。如果說按照歐拉的表達是成立的,那麼偶數2N是可以寫成兩個素數之和的。從而奇數2N 1便是三個素數之和。由此,哥德巴赫的猜想可證明成立。

但是作為18世紀最偉大的,乃至是作為曆史上最偉大的數學家歐拉,至死也沒能證明哥德巴赫的猜想,也沒能證明自己的命題成立。而在其死後的一百多年的時間之内,人們哥德巴赫和歐拉的兩個命題都統稱為哥德巴赫猜想。

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而世界上幾乎所有的數論學家都對這個猜想束手無策。當其他的諸如群論,非歐幾何等等分支都在飛速發展的時候,哥德巴赫猜想,卻一直都在迷宮裡面打轉。時間到了20世紀,中國的數學家們也加入到了哥德巴赫猜想的解密活動之中。

但同樣的,許多人都被卡在了大門之外。究其原因,隻不過是因為這個猜想他讨論的是質數相加的問題。但哪怕是一個小學生都知道,算數的基本定理已經告訴我們,質數最重要的作用,是用來相乘的。

因此,質數這個相乘的特征讓哥德巴赫猜想的證明變得格外困難,讓人們往往容易陷入死胡同。20世紀時期,人們主要嘗試了使用數論之中的“篩法”和“圓法”來接近哥德巴赫猜想。因為直接證明哥德巴赫猜想是非常難得,于是他們想要通過這種迂回的方式去逼近。

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1924年,數學家Littlewood和Hardy在假設了廣義黎曼猜想成立的情況之下。使用圓法工具,将每一個加數固定為質數,證明了當一個大于7的奇數,最多可以寫成三個質數的和。而這,就是我們熟知的所謂“弱哥德巴赫猜想”。

而在1937年的時候,蘇聯的科學家Ivan Matveyevich Vinogradov利用了前文改進的方法,在這個基礎之上,他無條件證明了這個弱哥德巴赫猜想。而他的證明方式就是将一個大的奇數N寫成了三個質數之和的寫法數量。隻要能夠證明這個數永遠都是大于1,就可以證明哥德巴赫猜想了。

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這無疑是一個進步,但是這個進步也就到此為止了。在之後的二三十年時間之内,關于哥德巴赫猜想在世界範圍内都可以說是毫無進展。一直到1966年,我國的著名數學家陳景潤完成了他著名的“1 2”證明初稿。

經過十年的不斷打磨,在1973年,他終于将自己的報告發布了出去。也是同年,由徐遲發布的一篇名為《哥德巴赫猜想》的報告文學,也讓陳景潤的名字吹遍了神州大地。可以說,這時候陳景潤所證明的,已經讓數學界離哥德巴赫猜想的“1 1”隻剩一層薄膜了。

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那麼陳景潤證明這個“1 2”到底是用了什麼辦法呢?實際上,他的做法其實是使用了一種改進過得篩法——線性篩法。就是在給所有的數加權之後,我們可以得到一個滿意的估計。而他的證明之中最為重要的兩個條件就是線性篩法中的Jurkat-Richert定理以及大篩法之中的Bombieri-Vinogradov定理。

利用了這些數學工具,陳景潤得以完成了一個類似于“弱哥德巴赫猜想”的估計。他将一個數(充分大的)寫成了“1 2”形式的方法數>0,通過這個證明了所有數(充分大的)可以寫成“1 2”。因此形成了一個定理,成為陳式定理:

“任何充分大的偶數都是一個質數與一個自然數之和,而後者最多僅僅是兩個質數的乘積。通常都簡稱這個結果為 (1 2)。”

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可以說這時候的陳景潤,是這個時代甚至往後推十多年,幾十年之内最接近哥德巴赫猜想“1 1”的人了。

小結

可以說,陳景潤先生的成功,讓無數的中國人都知道有這樣的一個數學家存在,也讓無數的中國人将哥德巴赫猜想這個有名的數學難題放在了心中。他激發我國人民對于數學的興趣,無數人都想成為陳景潤第二。但是,在那個年代,也有人說過:

“陳景潤的證明被美國人用來制造航天飛機了,可惜咱們反倒不知道怎麼用。”

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但是到了如今,正是因為陳景潤先生的影響。我國的基礎學科開始慢慢發展起來,中國漸漸變為了數學強國。這一點自我國于1985年年第一次參加國際數學奧林匹克競賽之後,一共35界IMO,我國便拿了20屆世界冠軍便可以看出來。而上世紀那樣的話,我們也再不會說出來了!

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