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世界數學七大難題未解決

生活 更新时间:2024-07-20 19:15:44

世界數學七大難題未解決(一道讓人類哭了358年的數學難題)1

世界數學七大難題未解決(一道讓人類哭了358年的數學難題)2

2022年6月7日下午17:00,全國高考數學考試完畢。上圖大概會出現在全國各大考場的門口。因為據大多數考生反映,今年的數學題目實在是太難了,甚至有些考生打趣地說道:明年繼續努力,今年絕對沒戲。

而數學是研究數量、結構、變化、空間以及信息等概念的一門學科,在人類曆史發展和社會生活中,數學也發揮着不可替代的作用,是學習和研究現代科學技術必不可少的基本工具。

在人類的曆史長河中,也有不少為了追求數學的真理而孜孜不倦的先人。他們所遇到的困境也許比今年的數學考生更加的嚴峻。

世界數學七大難題未解決(一道讓人類哭了358年的數學難題)3

世界數學七大難題未解決(一道讓人類哭了358年的數學難題)4

(費馬-業餘數學家之王)

1601年(明朝萬曆二十九年,萬曆皇帝已經處于隐居修仙狀态),費馬出生在法國圖盧茲附近的博蒙·德·洛馬涅。他的父親是當地的大皮甲商店的老闆,還是當地區的第二執政官(妥妥的富二代加官二代)。不但如此,等費馬進大學進修完法律專業後,父親已經幫他買了一個律師和參議員的職業((⊙o⊙)…,很完美)。

不過人家費馬并不是我爸是李剛的忠實擁戴者,在公務員的工作間隙,特别喜歡研究數學(算是一個業餘愛好吧)。好吧,我承認他的業餘愛好也挺特别的。

真正奠定他業餘數學家之王稱号的是在他36歲的時候,提出了費馬大定理。

世界數學七大難題未解決(一道讓人類哭了358年的數學難題)5

世界數學七大難題未解決(一道讓人類哭了358年的數學難題)6

(以費馬定理為主題的紀念郵票)

當整數n>2時,關于x、y、z的方程xⁿ yⁿ=zⁿ沒有正整數解(偷偷地告訴我,你現在是不是拿起了筆在算?)

令人抓狂的是,這道題目是費馬在閱讀《算術》的拉丁譯文版時候,在第11卷第8命題旁邊随手寫下的:

關鍵他老人家還加了一句:關于此,我确信我已經找到一個很好的證明,但書的空格太少了,我寫不下(潛台詞:我就不告訴你,你猜)。你說氣不氣人(也許天才都如此乖張)。

好吧,就是這個類似惡作劇的提問,整整讓全世界的數學家哭了358年,最後讓一位英國數學家安德魯·懷爾斯在1995成功解答。

1637(明崇祯十年,離大明王朝滅亡還有7年)年提出-1995年成功解答,整整358年。

世界數學七大難題未解決(一道讓人類哭了358年的數學難題)7

(歐拉和1670年版的丢番圖的《算術》,其中包括費馬猜想,被稱為他的“最後定理”(紅框内)。)

在提出疑問後的133年後,1753年瑞士著名數學家歐拉首先發起挑戰,在寫給哥德巴赫(德國著名數學家)的信中說,他證明了n=3時的費馬猜想。(大佬們的朋友圈果然都是大佬)。從此,費馬大定律的解答開啟了馬拉松式的接力。

19世紀世界法國自學成才的女數學家熱爾曼(當時候法國普遍存在男女不平等的情況,還自學成才,請收下我的膝蓋),當n和2n 1都是素數時費馬大定理的反例x,y,z至少有一個是n整倍數(你又拿起筆來算是吧?得了吧,知道這位女士有多麼的不簡單就行了)

往後的就不具體介紹了,簡單地提一下(反正你們也聽不懂(⊙o⊙),包括我)。

1825年德國數學家狄利克雷和法國數學家勒讓德分别獨立證明費馬大定理在n=5時成立

1847年,著名數學家拉梅和柯西先後宣布自己基本證明費馬大定理(但後來存在争議)

1922年,英國數學家莫德爾猜想

1955年,日本數學家谷山豐猜想

1958年英國數學家Birch和Swinnerton

1984年,德國數學家弗雷

1986年美國加州大學伯克利分校的肯·裡貝特教授

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世界數學七大難題未解決(一道讓人類哭了358年的數學難題)8

時間到了1986年,英國著名數學家、牛津大學教授安德魯·懷爾斯,感到攻克費馬大定理到了最後攻關階段,并且這剛好是他的研究領域,他開始放棄所有其它活動,精心梳理有關領域的基本理論。1993年6月23日在劍橋牛頓學院要舉行一個名為“L函數和算術”的學術會議,安德魯·懷爾斯完成了費馬大定理證明的最後一棒。

但是懷爾斯的證明被分為6個部分分别由6人審查,其中由凱茲負責的第三部分查出關于歐拉系的構造有嚴重缺陷。

1993年12月,懷爾斯公開承認證明有問題,直至1994年9月19日,懷爾斯絕處逢生,修補了漏洞。

1994年10月25日11點4分11秒,懷爾斯通過他以前的學生、美國俄亥俄州立大學教授卡爾·魯賓向世界數學界發送了費馬大定理的完整證明郵件,包括一篇長文“模形橢圓曲線和費馬大定理”,作者安德魯·懷爾斯。另一篇短文“某些赫克代數的環理論性質”作者理查德·泰勒和安德魯·懷爾斯。至此費馬大定理得證。

世界數學七大難題未解決(一道讓人類哭了358年的數學難題)9

1. 358年,為了一個定理的答案。不得不佩服這些前輩為了追求真理的堅毅。人類在追求科學技術的過程中,會遇到不同的困難與險阻,正是有了這些前輩不斷地超越、不斷的論證,才有了今天許許多多的智慧結晶。在此再一次收下我的膝蓋。

2.“山不過來,我就過去”數學作為高考當中必考學科,若想取得優異成績,我們必須跨過數學這道坎。

3.數學作為推動社會發展的基礎學科,結合當下快速發展的計算機,大數據,人工智能,無不與數學息息相關。總之學好數學,更有利于提高我們未來就業的含金量。

小插曲:大家也許會注意到,我在費馬出生和提出費馬大定理的年代加上了我國的朝代對比年份。我隻是告訴你,在人類數學突飛猛進的年代,我們的天朝究竟在做什麼。(萬曆皇帝已十幾年不上朝,崇祯皇帝到處滅火)。

在朱重八提出片闆不許下海後,我們開始閉關鎖國。300多年後,費馬在那本《算術》提出疑問後,358年是國外科學技術的不斷探索。這不值得我們讀者好好的思考嗎?,

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