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哥德巴赫猜想似乎沒什么用,為何那么多數學家窮盡一生去證明

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-12-03  來源:來自互聯網  作者:來自互聯網  瀏覽次數:775
導讀

今天咱們在這里討論的,并不是哥德巴赫猜想是怎么證明的問題,而是這個牽動整個世界數學界的,被稱為是數學殿堂皇冠上的明珠的命題,證明來究竟有什么用?就算是一些并沒有多少文化的老年人,或者沒有讀過多少書的孩子…

哥德巴赫猜想是一道數學難題,被稱為是“世界近代三大數學難題之一”。它首先是在1742年,由哥德巴赫提出來的。他提出來后,自己沒辦法證明。于是便寫信給當時的大數學家歐拉,請歐拉證明。但是歐拉至死都沒能證明,這道難題就留了下來。

(哥德巴赫)

此后,世界各國的大數學家,很多人窮盡一生來證明這道數學難題。雖然各自都取得了一些成果,但是都沒能完全證明。最接近證明的,是我國的大數學家陳景潤,他在1966年證明了“1+2”,算是目前在哥德巴赫猜想難題證明上的最高成就。不過依然沒能再往前推進一步,證明出最終的命題“1+1”。

說到這個“1+1”,很多不太懂數學的老百姓心中,還產生了一個誤會。大家都以為,哥德巴赫猜想是要證明“1+1=2”。很多人都說,“1+1=2”這樣的問題,有什么可以證明的呢?

顯然,這明顯是誤會。所謂“1+1”,按照現在通行的描述,是證明“任一大于2的偶數,都可寫成兩個素數(質數)之和”。比如10可以寫成3+7,24可以寫成13+11等等。

而陳景瑞證明的“1+2”,當然也不是證明“1+2=3”,而是證明“任何一個充分大的偶數都可以表示成一個素數和一個不超過兩個素數的乘積之和”。也就是說,陳景瑞證明的“陳氏定理”,是哥德巴赫猜想的一部分,而不是全部。

今天咱們在這里討論的,并不是哥德巴赫猜想是怎么證明的問題,而是這個牽動整個世界數學界的,被稱為是數學殿堂皇冠上的明珠的命題,證明來究竟有什么用?

(陳景潤舊照)

之所以出現這樣的疑問,是因為有兩個方面的原因。

一方面,我們知道,科學只有轉化為技術,轉化為生產力,才能對人類起作用。比如物理學中的電磁現象等等,當其理論提出來后,直接催生了一場技術革命,讓人類走進了電氣時代,其影響力是巨大的。就算是數學,很多數學對人類的日常生活也有巨大作用。比如微積分和級數理論,它在濾波、數據壓縮、電力系統的監控、電子產品的制造等等,都有重要作用。比如復變函數,在航空力學、流體力學、固體力學等都有重要作用。

但是我們似乎看不見哥德巴赫猜想有什么實際的用處,日常生活以及技術運用上,它似乎都沒有給我們帶來像上面所說的革命性的變化。且不說革命性的變化,就是任何一個領域里的實際運用,我們似乎都感受不到。只感覺那就是一個數學的數字游戲而已。

另一方面,哥德巴赫猜想在世界上的地位非常高,在我國,由于陳景潤證明了“1+2”,其地位及知名度更是前所未有的。就算是一些并沒有多少文化的老年人,或者沒有讀過多少書的孩子,都知道哥德巴赫猜想,都知道陳景潤這個人。可以說,陳景潤的名字,是可以和錢學森、楊振寧這樣的科學家,有著同樣知名度的。

(錢學森舊照)

在很多人看來,錢學森對我國的航天技術,有著重要的作用。楊振寧對于探索宇宙世界的奧秘,也起到了重要的作用。這兩位科學家,涉及的都是整個國家乃至整個人類的問題。但是陳景潤的證明,似乎對一個國家或人類都沒有什么大的幫助。因此,陳景潤獲得那樣崇高的尊崇,似乎不夠讓人心服口服。

這個話看起來有一定的道理,不過,這種說法,有一種實用主義和急功近利的成分在里面。所謂實用主義,是覺得理論成果一定要用到實際工作中,沒有用到上面,就顯得沒有用。而所謂的急功近利,是因為某種理論成果,不是從長遠來考量,而是因為暫時沒有實際的功效,也覺得沒用。

實際上,數學首先是一門基礎的學科,是所有各種學科的基石。也就是說,雖然很多學科在各個領域取得了輝煌的成就,給予了人類杰出的貢獻。但是,它們都是以數學為基礎的。比如前面我們說到的航空航天技術,這些都需要大量的計算。所謂“差之毫厘,謬以千里”,就是如果數學不過關,計算不正確,整個航天顯然是無法完成的。

另一方面,一項數學理論,雖然暫時可能沒有用。但是,不表示將來就沒有用。比如二進制,最早發明的時候,誰也沒有覺得有什么用。但是后來整個計算機系統,卻都是以二進制為基礎的。如果沒有這一點,計算機語言就不成立了。

相信哥德巴赫猜想,在人類未來的某一天,一定會發揮非常重要的作用。

(參考資料:《哥德巴赫猜想》《陳景潤傳》)

 
 
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