編撰:茂喵喵
審核:貓頭鷹
大約1637年,皮埃爾·德·費馬在閱讀丢番圖的《算術》時,在其中一頁寫下一個猜想:
而他隻留下一句“我有一個絕妙的證明,可惜空白處太窄寫不下。”從此也為後世數學家們留下了一個謎題,也激發了無數數學家的激情,同時在證明該定理的過程中,數學家們也豐富了數論的内容,推動了數論的發展。
對此問題,人們在沒有計算機輔助時,都是對每個n賦值後,逐個進行驗證。費馬自己親自驗證了n=4的情況;迪利克雷與勒讓德分别獨立證明了n=5的情況;拉梅證明了n=7的情況。
大約1850年,高斯與其學生庫默爾通過構建“理想素數”一下子證明了100以内除37、59、67以外的所有奇數費馬大定理都成立,使證明問題取得了第一次重大突破。隻是之後對該定理的證明一直停滞不前。
1908年,哥廷根皇家科學協會公布沃爾夫斯凱爾獎:凡在2007年9月13日前解決費馬大定理者将獲得100000馬克獎勵。從此,世界各地紛紛湧現出許多聲稱證明了費馬大定理的人,但是無一不是錯誤的。
1922年,莫德爾提出著名的莫德爾猜想;1983年,法爾廷斯證明了該猜想,從此再度翻開證明費馬定理的新篇章。
1955年,日本數學家谷山豐提出了關于模曲線的猜想,該猜想又經志村五郎與韋依精确後形成“谷山-志村猜想”。
1984年,德國數學家弗雷構建了“弗雷命題”,該命題如果得到證明,就證明費馬大定理與谷山志村猜想等價。1986年,裡貝特完成對“弗雷命題”的證明,數學界為此興奮不已。
1986年,英國數學家安德魯懷爾斯在聽說了弗雷命題被證明的消息之後,意識到已經到了攻克費馬大定理的最後關頭。他把自己關在房間裡,先用了一年半的時間,将前人的結果進行整理與排序,然後花了近六年時間,在1993年6月21-23日通過三次演講,宣布自己證明了費馬大定理。該消息一經傳出,迅速引起數學界乃至世界的大轟動。然而,通過審查,該證明過程存在重大缺陷。于是,懷爾斯收回證明,在整理錯誤的原因的過程中,懷爾斯發現了問題症結所在,并且發現了彌補方法,從而修補了漏洞。
1994年,10月25日11點4分11秒,懷爾斯向世界數學界發送了證明郵件,至此,曆時357年,費馬定理終得證明。
雖然懷爾斯在證明該定理的過程中貢獻巨大,但是,從整個證明過程中,可以看出他也是站在前人的肩膀上,才取得了這樣的成就。“吃水不忘挖井人”,我們在學習過程中,也既要有勇于突破難題的勇氣,也要有感恩之心。
好了,今天的科普分享就到此結束。
下期預告:數學史(10):數學天才伽羅瓦的短暫一生
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