登陆注册
46178500000014

第14章 “2=1+2”的证明

我国数学家陈景润证明了“2=1+2”,差一点儿摘取了“皇冠上的明珠”。“2=1+2”是什么?“皇冠上的明珠”又指的是什么?这还要从头说起。

欧拉曾经说过:“今天人们所知道的数的性质,几乎都是由观察发现的……甚至到现在还有许多关于数的性质是我们所熟悉而不能证明的,只有观察才使我们知道这些性质。”德国一位普通的中学教师哥德巴赫正是依靠试验、观察,发现任何一个偶数(除了2,它本身是一个质数)都能表示为两个质数之和。例如,4=2+2,6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5+7,14=7+7,16=13+3,18=11+7,20=13+7,…,100=97+3,等等。他作了大量的试验,都是如此。不过他很清楚,纵使是对千万次的试验都成立,也不能说明命题为真。他于1742年6月7日写信给欧拉,说明他相信“任何大于2的偶数都是两个质数的和”,希望欧拉能帮他作出证明。欧拉在同年6月30日的回信中说他相信这个猜想,但他不能证明。

还有一种说法是哥德巴赫信中提出了两个结论,另一个结论是:“每一个奇整数或者是一个质数,或者是三个质数之和”。这后面的结论其实可以从前面的结论推出,因为如果n是奇数,那么从n减去任意一个质数p,n-p就是偶数。前一结论就是著名的哥德巴赫猜想。若用“2”来表示一个大于2的偶数,用“1”表示一个质数,则哥德巴赫猜想又可简写为“2=1+1”。

欧拉是当时首屈一指的数学家,这问题的叙述如此简单,而欧拉却不能证明,这引起了大家的注意,历代许多数学家都研究试探过,但至今尚未得到解决。

1900年,希尔伯特在巴黎的数学大会上发表了意义深远的23个数学难题,其中第八个问题就提到了哥德巴赫猜想。长期以来哥德巴赫猜想一直被人们誉为数学“皇冠上的明珠”。

在一段漫长的时期中,哥德巴赫猜想的证明似乎已完全无法进行。出乎意料的是,1931年,一位不出名的苏联年轻人取得了戏剧性的成果。他证明了每一个正整数能表示成不超过30万个质数之和。与哥德巴赫的猜测结论相比,这个结论似乎太滑稽了,太逗人发笑了!但这是可贵的第一步,是零的突破!“万事开头难”,之后,人们对哥德巴赫猜想的研究进展极大。

1937年,苏联数学家维诺格拉托夫证明了“充分大的奇数可以表示为3个质数之和”,由此推出每一个充分大的正整数都是4个质数之和。把结论中的质数的个数由30万减为4,比较地接近于哥德巴赫的结论。不过维诺格拉托夫的结论只对充分大的自然数成立。

1938年,我国著名数学家华罗庚取得了重要成果。华罗庚是自学成才的楷模,在他填写的户口簿中可以看到,他的文化程度是“初中毕业”。他初中毕业后由于交不起学费,只得在小杂货店里帮做杂务。在他的柜台上,常常一边放着账册、算盘,一边却放着数学书籍。后来到一个学校当会计,每天晚上大约8点钟才能回家。清理好账目之后才能读数学,常常学到深夜。

19岁时,华罗庚发现一位大教授的论文写错了,便写了《苏家驹之代数的五次方程式解法不能成立之理由》一文,于次年发表于上海《科学》杂志第十五卷第二期。就在这时金坛流行伤寒,华罗庚不幸染病卧床半年,险些丧生。

华罗庚在贫病交加中刻苦自学,又发表了几篇数学论文,引起了清华大学数学系主任熊庆来教授的注意。他打听到华罗庚原来是个失学青年,深为震惊,便写信邀华罗庚来京。就这样在熊庆来教授的帮助下,华罗庚到清华大学数学系当管理员。他自学了英语、德语。24岁时,他已能用英文写作数学论文。25岁时,他的论文已引起国外数学家的注意。28岁时,他当上了西南联大教授。外国报刊评价说:“华罗庚的研究著作之广,足以使他堪称为世界上名列前茅的数学家之一。”

华罗庚证明了“几乎全部偶数都能表示成两个质数之和”。换句话说,任取一个偶数,它能表示成两个质数之和的概率是1。

1966年,我国数学家陈景润在《科学通报》第17期上发表了震惊中外的论文,指出每一个充分大的偶数都能表示为一个质数及一个不超过两个质数的乘积之和。这就是所谓“2=1+2”,人们称之为“陈景润定理”。陈景润的结论已经接近哥德巴赫的解,得到国际数学界的一致好评,被誉为“杰出的成就”、“光辉的顶点”。一位英国数学家给陈景润的信中热情地写道:“您推动了群山!”不过哥德巴赫猜想尚未最后获得解决。陈景润差一点儿摘到了“皇冠上的明珠”。

有一段时期,陈景润的“2=1+2”成了国内头号新闻,火车上、轮船上、饭店里都听到人们的议论:“什么叫2=1+2?”“陈景润什么样子?脑袋很大吧?”

成功来自勤奋。抗日战争时期,年仅十三四岁的中学生陈景润,从清华大学一位教授那里听到了关于哥德巴赫猜想这个引入入胜的故事。从那时起,他就开始钻研大学的数学课本,准备摘取数学皇冠上的明珠。陈景润把全部身心都献给了数学,把所有的时间,都用在数学研究上,无心考虑别的事情,特别是一些生活上的琐事。他的鞋子经常忘了结鞋带,衣服纽扣也没扣齐,即使出国了,衬衫的领子也皱得不像样,以致有人讲他是“数学怪人”。

陈景润思想境界高尚。1979年,陈景润应邀到美国普林斯顿高级研究所工作了5个月,薪金收入1万美元,然而他只花了2500美元(包括房租、水电),回国后,他把节余的7500美元,全部献给国家。他的身体不好,医生常劝他休息,他的回答是:“革命加拼命,拼命干革命,有命不革命,要命有何用?”

陈景润的研究成果,激励着更多的人继续攀登,因为从“1+2”到“1+1”似乎差不多了,谁不想最后摘到明珠呢?年轻的读者,您有什么想法呢?请听陈景润的忠告。

陈景润在他的《初等数论》(I)的序言中写道:“据多年来的经验,数论中的不少世界著名难题,例如哥德巴赫猜想,费马大定理等,具有初中毕业程度的同志们,经过自学都能自明其意思。但是对于它们的困难程度都了解得很少,甚至没有了解。以至许多同志,特别是许多青年同志,盲目地将许多精力浪费在用一些初等数论的方法证明这些世界著名难题,而不知道要解决这些世界著名难题,首先需要学习许多非常高深的数论论文,还要经过多年刻苦钻研,然后才有可能从事这方面的研究工作。我认为在最近几十年,关于哥德巴赫猜想、费马大定理等世界著名难题是不能只用初等数论方法得到证明的。所以希望青年同志不要走入歧途,不要浪费时间和精力。”

这段话的意思是,要大家踏踏实实地打好基础。

同类推荐
  • 还原真实的自然

    还原真实的自然

    本书介绍了冰雹的形成和危害、雾是由水汽凝结而成、雪花的尺寸、下雪天特别安静的原因、神奇的地光、地震海啸的危害等内容。
  • 仿生试验

    仿生试验

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 图说令人难解的科学之谜

    图说令人难解的科学之谜

    随着科学的进步,许多未解之谜已有了答案,但仍有许多未解之谜等待着科学的解释。宇宙是怎么诞生的?玛雅文明是怎么消失的?长白山天池有水怪吗?诸如此类的问题不胜枚举。科学家们对这些问题也常常众说纷纭,争论不休。《图说令人难解的科学之谜》一书以通俗易懂的语言,详细讲述了宇宙之谜、人体之谜、动植物之谜、考古之谜、地理之谜,通过了解未解的科学之谜,能让我们深切地领悟到自然的伟大,更能激发求知欲。
  • 新课程百科知识-生命的进化

    新课程百科知识-生命的进化

    本系列图书介绍了文字,舞蹈,地理,自然,音乐,雕塑,丹青等文化知识。
  • 大视野知识文库(插图)华夏五千年

    大视野知识文库(插图)华夏五千年

    大视野知识文库包括:世界未解之谜、史前生命、浩渺的宇宙、人类的奥秘、走遍世界、奇妙的植物、奇妙的动物、华夏五千年、大海之旅、建筑奇观、消逝的文明、神奇的大自然、等书籍,历史、自然、宇宙等涵盖人文社科所有方面。
热门推荐
  • 阿尔法星裂脑人

    阿尔法星裂脑人

    你听见过吗?他经常坐在房檐上唱着来自外星宇宙的歌。你看见过吗?她经常坐在枯井边朝着井底望着无际的黑暗轻声叫妈妈......
  • 活学妙用心理学

    活学妙用心理学

    《活学妙用心理学:最神奇的30个心理法则》介绍了最神奇的30个心理法则。作为普通的社会人,也许我们并不熟悉那些被冠以各种名称的心理法则,但是我们却经常在不自觉、无意识中接受来自他人或环境的心理影响,同时我们也在不自觉、无意识之中运用心理法则对他人施加影响。
  • 王呵呵与苏端庄

    王呵呵与苏端庄

    陈巴掌突然从床上坐了起来,略带严肃的问:“你说幸福是什么味道的?”王呵呵也坐了起来,睡眼稀松。她歪着头想了片刻。仰头吻上了他的脖子,再堵住了他的嘴巴。陈巴掌砸了砸嘴巴,恍然大悟。陈巴掌突然放下了筷子,仔细摆平整了。然后才张口问道:“你说,幸福是什么味道的?”苏端庄皱了皱眉,感觉有些莫名其妙。她理了理头发,接着开始玩起指甲。陈巴掌对此无可奈何。于是埋头吃饭,吃着吃着眉头就舒开了。抬头刚好看到她也正笑意嫣然饶有兴趣的看着自己。“味道怎么样?”“比想象中要好!”
  • 都市之守护者

    都市之守护者

    不平凡的人注定做不平凡的事!这是一个不平凡的故事!天道将变,万物不复!看守护者们能否守住心道,守护天下!
  • 迷失的时候选择更艰辛的那条路

    迷失的时候选择更艰辛的那条路

    我们每天都会面临无数抉择。因此,每天都会有困惑和烦恼。在不知道选什么好的时候,就选择艰辛的那条路吧。因为这样不管是对是错,都会更集中精力去做,会变得更加慎重、更加仔细地准备。从结果上来说,也会学习到更多东西,更容易获得成功。人生总会有很多迷茫到不知道如何选择的时候。决定我们能成为什么样的人,不是我们的能力,而是我们的选择。38位人气作者为我们讲述迷失的时候,那些和选择有关的故事。
  • 玉凤缘

    玉凤缘

    话说那穿越之身颠沛流离独叹情事苦,恰便似幡然重生奇思妙想选寻知心人。未料及恩怨难断舍生忘死欲究当年事,终陷于挚爱深情取舍两难怎谱玉凤缘。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 完善学校规范化管理的体制(上)

    完善学校规范化管理的体制(上)

    学校的规范化管理,是为了实现素质教育的培养目标,把学校管理活动中最基本的、相对稳定的管理内容,通过制定切实可行的制度和规范,采取强制执行、严格训练和有效的思想教育,使之成为学校师生员工自觉遵守的习惯,内化为师生员工的素质,进而形成学校的传统,以达到管理非管理,似有似无的境界,并形成一定的常规。
  • 做曹老板的无敌女婿

    做曹老板的无敌女婿

    一觉醒来,徐飞发现自己竟穿越到了三国,还是一个只有1战斗力的菜鸡什么?选对主公,增加50战斗力?召唤一千士兵的兵力卡,呼风唤雨的天气卡,日行万里的神速卡,还不赶快安排?等等,曹老板的几个女儿好像蛮好看的。。书友群:1135576659,作者日常水群,欢迎来聊天,打游戏,交朋友ps:结合了三国志,三国正史,三国演义,电视剧中的内容,虽然主角开挂,但不影响结局
  • 齐天战歌

    齐天战歌

    一道逆天封印携着神秘灵魂入世,吞噬了一位名叫齐天的弱小灵魂,并借着此身不断修炼强大,控神兽,灭恶霸,揽美人,从而踏上了逆天强者之路!