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为什么费马大定理在数学史上的地位如此重要?优质

431次浏览| 2022-10-04 09:43:12 更新
来源:互联网
5个回答
满意答案

我比较好奇有个简单的证明方法,费马自己说的。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

201 0

这个定理,我也证明不了啊,我也想了好多年😭啊,如今我都快50岁的人了,好着急啊

如果要说为什么费马大定理在数学史上的地位如此重要,Wiles的一句话即可说明:“判断一个数学问题是否是好的,其标准就是看它能否产生新的数学,而不是问题本身。”Hilbert早在百余年前就把费马大定理喻为“一只会下金蛋的鹅”.1996年,Wiles和另一位大神Langlands分享了10万美元的沃尔夫奖.1998年颁发菲尔兹奖时,由于菲尔兹奖只能授予40岁以下的数学家,大会破例给他颁发了一个特别贡献奖:一块国际数学联盟银牌.这也是迄今为止大会授予的唯一一个特别贡献奖.值得一提的是,提出谷山-志村猜想中的谷山丰(Taniyama Yutaka)于1958年11月结婚前自杀.如果他泉下有知他的猜想在数十年后得证并能导出费马大定理,不知作何感想.

毫无疑问,这是史上最精彩的一个数学谜题。之所以它在数学史上的地位无可争议,可能涉及到以下几个原因:

1. 问题本身简洁易懂

一个完美的数学问题应该是形式简明,解法复杂。只要学过初中数学,知道勾股定理的人,都能明白「费马大定理」说的是什么。越是貌似平凡的难题,就越具有戏剧性。

2. 出题者本身是个传奇

众所周知,皮埃尔 • 德 • 费马(Pierre de Fermat)只是一个普通的文职人员,数学家的身份是业余的,故其被称为「业余数学家之王」。也许历史上只有印度数学天才拉马努金才能与其具有同等传奇色彩了。一个非专业数学爱好者在笔记上的随手一笔竟然能难倒未来 358 年的数学家,这绝对是一个奇迹。费马自己的一句「写不下了」也成为永远的谜题,即便被证明后,我们也无法知道费马本人究竟当年有没有正确地证明出这个定理,此又为整个故事平添一分神秘。

3. 证明费马大定理的过程是一部数学史

数学家安德鲁 • 怀尔斯(Andrew Wiles)把这个定理解出本身就精彩绝伦。

1963年,10 岁的他在一本数学书上读到这个问题,被吸引住了。从童年时代到成年时期,他的梦想就是解决这个问题。在他的年代,费马大定理已经一度被认为是一个无法解答的难题,但他坚信自己能解开。放弃工作,在乡间隐居,花费7年,没有人知道他那段时间在干什么。他皓首穷经,一度放弃,后来出山,为了解题学习当代最新的数学理论成果,最后发现了解题的思路,完成解答。1993 年 6 月 23 日的剑桥大学,两百名数学家汇聚一堂。这是他们听怀尔斯的第三天演讲。现在,三块黑板上写满了演算式,演讲者停顿了一下。第一块黑板被擦掉了,再写上去的是代数式。每一行数学式子似乎都是走向最终答案的微小一步。然而,30 分钟后,演讲者仍然没有宣布证明……手中拿着粉笔,他最后一次转向黑板。怀尔斯写上了费马大定理的结论,转向观众,平和地说道:「我想我就在这里结束。」

全场掌声雷动,虽然只有四分之一的人能真正明白他在写什么,但所有人都知道这是一个历史时刻。

但故事没有结束,他的证明要被专家组严格检查。不料,之后专家们发现一个小漏洞。一开始大家都觉得怀尔斯能很快解决。没想到这个漏洞越细究越大,以至于会毁灭整个证明根基。怀尔斯再次闭关,苦思冥想,又差一点放弃,最后被一件小事给启发,重新证明费马大定理。

怀尔斯的故事已经足够引人入胜。但是,如果细查怀尔斯的证明就会发现,他的成功其实是数代数学大师智慧的结晶。他的整个证明过程是一部数论史,不仅用到了最古老的丢番图智慧,还用到了当代最先进的数论理论,也就是说,怀尔斯一个人打通了从古至今所有的数学知识,为的就是解决一个所有人都能理解的「简单题目」。

整个费马大定理的故事描绘的是人类为了攀登智慧高峰,如何一代一代前赴后继的历程。

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1994年10月,美国普林斯顿大学数学教授安德鲁·怀尔斯,终于圆了童年的梦想,证明了费马大定理。他的论文发表在1995年5月的《数学年刊》上。

费马大定理源自法国人皮埃尔·德·费马。费马生于1601年8月20日,卒于1665年1月12日,是法国地方政府系统中的文职官员,又是业余数学爱好者。从职业上说,他是业余数学家;而从数学成就上说,他足以跻身于伟大专业数学家行列。

所谓费马大定理,或费马猜想(在未证明之前,只能称之为猜想),得从直角三角形的勾股定理(或称毕达哥拉斯定理)说起。学过平面三角的人都知道,直角三角形两直角边的平方之和等于其斜边的平方。或者写成代数式子,即为x^2+y^2=Z^2。勾股定理中的X、Y和Z有整数解。可以证明,这种X、Y和Z的组合有无限多个。但是,如果把上述公式中的指数2改为3,或更一般地,改为大于2的整数N,则发现难于找到X、Y和Z的整数解。大约在1637年前后,费马在他保存的《算术》一书的页边处写道:“不可能将一个立方数写成两个立方数之和;或者将一个四次幂写成两个四次幂之和;总的来说,不可能将一个高于两次的幂写成两个同样次幂的和”。他又写了一个附加评注:“我有一个对这命题的十分美妙的证明,这里空白太小,写不下。”这就是费马大定理。费马逝世后,他的长子克来孟一缪塞尔·费马意识到他父亲的业余爱好所具有的重要意义,花了5年时间,整理了其父在《算术》一书上的页边空白处的评注,于1670年出版了附有费马注评的《算术》的特殊版本。费马大定理才得以公诸于世,并传于后世。

费马大定理看起来很简单,很容易理解,但要证明它却难住了300多年来一代代杰出的数学家。

更重要的是,在证明“费马大定理”的过程中,形成了许多新的数学分支,促进了数学的进一步发展。希尔伯特称之为“会生金蛋的母鸡”。

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