第329章 不鉆牛角尖
- 剛重生,就被高冷校花偷聽心聲
- 浮塵星空
- 2213字
- 2022-01-21 15:13:44
費馬大定理。
“當n是大于2的自然數是,沒有自然數組的a、b、c能滿足a的n次方+b的n次方=c的n次方!”
這就是所謂的費馬大定理。
其實整個大定理之前,在龍國的范圍內,就存在勾股定理。
而在西方的數學界,勾股定理又被稱為畢達哥拉斯定理。
雖然說龍國范圍內提出來的勾股定理比畢達哥拉斯定理要早很多年,但只是提出來了而已,并沒有經過頗為嚴謹的數學推導和論證,所以以至于西方不少的國家,都不認同。
至于費馬這個人。
他更是被稱之為業余的數學家!
而費馬大定理,也是被稱之為一個業余愛好者對整個數學界的挑戰!
費馬大定理并不是在專業的數學大會上提出來的,而是費馬直接寫在了圖書館里面的一本刊物上。
他將整個原文寫下來。
“當n是大于2的自然數是,沒有自然數組的a、b、c能滿足a的n次方+b的n次方=c的n次方!”
但是在寫完之后,他似乎又是發出了戲謔的笑容。
留下這么一句話之后,他又在后面直接補上一句話。
“關于這個證明的命題,我已經證明過了,但是你們都知道,這個書里面的空白的地方實在是太小了,所以我沒有辦法寫下我的證明!”
“這就當做是我給你們這些數學家們發出的一個挑戰,真的不知道你們什么時候才能夠證明出來!”
然后非常果斷地簽下自己的名字,費馬!
按照數學上的邏輯,一個東西沒有被證明出來,是絕對不能夠稱之為定理的。
只要是定理的話,就必然有著頗為嚴謹的證明過程。
但無可奈何的是,費馬這個人實在是太出名了。
他在微積分和數論上面的造詣實在是讓人無法忽視。
所以基本上寫下這句話的時候,周圍的不少人都認為他已經證明完成了!
所以這個東西,一直都被稱為定理。
與此同時,這個挑戰如同夢魘一般直接纏繞著整個數學界!
但是在費馬1665年去世的時候,數學家都沒有給出完整的證明。
直到43年后,一代天才萊昂哈德·歐拉出生了,這位天才人物成為了對費馬大定理的證明做出突破性進展的第一人。歐拉可以說是十八世紀最杰出的數學家之一,數學中許多重要的定理、公式都是以歐拉命名的。
面對費馬大定理,這位天才人物的解決策略是什么呢?前面我們講到了費馬大定理的命題內容,即:xn+yn=zn,當 n 大于 2 時沒有正整數解。
這里每一個n值都可以代表一個方程,歐拉認為可以先證明其中一個方程沒有正整數解,然后通過某種方式從這個方程去推別的方程,這其實是一種典型的歸納法。
在證明N=3的時候,其實這種方法采用的是無限遞歸的辦法!
類似于現在高中的數學歸納法!
這種方法比較簡單,也容易弄明白到底是怎么回事。
可惜歐拉證明完n=3的情況之后,再次陷入了僵局,因為他的方法沒辦法用到其他方程上。但是歐拉的突破對于費馬大定理來說是具有啟發意義的。費馬證明了n=4時方程無解,也就很容易推出n只要是4的倍數,方程都無解。
但是不得不說,歐拉在整個費馬大定理證明的過程中,起到了非常關鍵性的作用。
而在歐拉之后,我們又知道了n=3時方程無解。這意味著什么呢?3是一個素數,又稱質數,是大于1并且除了1和它本身以外不再有其他因數的自然數。
與素數相對的是合數,所有的合數都可以寫成幾個素數的乘積。這其實就意味著,我們現在只需要證明n為素數的情況就可以推出整個費馬大定理了。
這么算下來,相當于將整個問題的復雜度直接下降了一半。
這其實就意味著,我們現在只需要證明n為素數的情況就可以推出整個費馬大定理了。
但是實際上,素數的個數是無窮的,想要證明這個問題依舊是非常的復雜!
甚至于毫無頭緒。
這也就是為什么,當證明到這里的時候,直接卡住了!
蘇陌看到這里的時候,旁邊的楊濟也是扭頭看了過來。
這是費馬大定理?
“沒想到你對這個定理還這么感興趣?”
楊濟揉了揉自己的腦袋,然后接著道:“要是我沒記錯的話,在1995年的時候,懷爾斯證明了整個費馬大定理的過程,好像是他整套的證明過程差不多耗費了將近兩百頁左右的內容!”
“沒錯,但其實費馬大定理并沒有完成證明!”
蘇陌說到這的時候嘆了口氣,然后接著道:“因為懷爾斯的這個證明用到了費馬根本沒聽說過的模形式、谷山—志村猜想、伽羅瓦群和科利瓦金—弗萊切方法,并且,懷爾斯的證明即使濃縮到最短,也有一百頁之多。”
“這些方法都是這接近三百五十多年以來,無數科學家推導出來新的算法和定理,絕對不是當初費馬所證明出來的方法,他那時候肯定沒有用到這么復雜的算法!”
聽到蘇陌這么說,楊濟也是忍不住皺了下眉頭:“這的確是對我們數學界的一個挑戰,但要是費馬當初他的定理證明是有漏洞的,畢竟他也沒有公布出來,萬一從剛開始的時候,他就是有問題的呢?”
“或者說他證明的時候,自認為自己證明成功,但是實際上證明是失敗的呢?這都是有可能的吧?”
楊濟看著面前的蘇陌,其實有些時候,數學的證明就怕鉆入牛角尖里面。
一旦鉆進來,再想要出去就太困難了!
作為導師,楊濟非常不希望蘇陌鉆進來。
一旦鉆入牛角尖。
那么后續很多東西都會直接卡住!
這才是最離譜的。
“其實我不這么認為,我覺得費馬一定是找到了特殊的證明方法,他研究的內容是關于數論和微積分,有很多東西在我們現在難以解釋,但是換上微積分來說的話,就會好一些。”
“所以我想掌握他那時候的數學知識點,然在微積分上面做文章,搞出來一些東西!”
蘇陌抬頭看著面前的楊濟老師,稍微頓了下,然后接著道:“當然,這里面也有別的可能,那就是費馬他自己證明的時候,出現了漏洞,但是自己并沒有發現!”
“所以老師,你放心好了,我不會鉆牛角尖的,要是真的發現了什么問題導致無法推導,我還是會選擇放棄的,至少不會一門心思全部都扎進去!”
蘇陌都這么說了,老師也算是稍微放松了幾分。