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你聽說過有數(shù)學(xué)家在研究1+1=2嗎?他們究竟在研究什么?

 昵稱64114534 2019-07-12

我小時(shí)候非常喜歡數(shù)學(xué),也喜歡聽大人閑談關(guān)于數(shù)學(xué)的知識(shí)。

那時(shí)候就有大人跟我說:“數(shù)學(xué)知識(shí)越到高深,反而會(huì)回歸簡單。比如說最高的數(shù)學(xué)就是1+1=2,有很多頂尖的數(shù)學(xué)家都在研究……”

后來,又時(shí)不時(shí)地聽人說起過類似的話題,有小伙伴,也有師長。

當(dāng)然,小伙伴估計(jì)也是從他的師長那聽說,然后又來跟我顯擺的——“你知道嗎?最牛的數(shù)學(xué)家居然在研究1+1=2呢!”

長大以后,一路上學(xué)讀到博士,雖然不是數(shù)學(xué)專業(yè),但也基本對(duì)數(shù)學(xué)有了些大體的了解。

回想起來,只會(huì)覺得好玩:原來這說法雖然是一種誤會(huì),但其實(shí)也不能說完全沒有依據(jù),只不過把某些東西以訛傳訛罷了。

我后來也問過一些師長,問他們是怎么知道數(shù)學(xué)家們?cè)谘芯俊?+1=2”這個(gè)問題的。他們的回答一般都會(huì)提到陳景潤。顯然,他們的這個(gè)說法應(yīng)該是來源于陳景潤研究的一個(gè)著名數(shù)學(xué)問題——歌德巴赫猜想。

但是,這其實(shí)是對(duì)歌德巴赫猜想的一種誤解:歌德巴赫猜想最多只是表示成“1+1”,根本就沒有“等于2”。而且這里的“1+1”只是一種記號(hào),并不是真正算兩個(gè)數(shù)字“1”的加法。

歌德巴赫猜想的內(nèi)容是:任一大于2的偶數(shù)都可寫成兩個(gè)質(zhì)數(shù)(素?cái)?shù))之和,例如10=3+7,25=2+23,100=3+97等等。

由于暫時(shí)無法證明這一猜想,數(shù)學(xué)家們?cè)噲D先證明一些接近但是稍微容易的命題,例如:'任一充分大的偶數(shù)都可以表示成為一個(gè)素因子個(gè)數(shù)不超過a個(gè)的數(shù)與另一個(gè)素因子不超過b個(gè)的數(shù)之和',這個(gè)命題被簡記為“a+b”。

所謂一個(gè)數(shù)的“素因子個(gè)數(shù)不超過a”,是指這個(gè)數(shù)最多能表示成a個(gè)素?cái)?shù)的乘積。而如果一個(gè)數(shù)是素?cái)?shù),那么顯然它的素因子只有它自己一個(gè),也就是說此時(shí)a=1。

所以,證明歌德巴赫猜想其實(shí)就是證明“1+1”。

而陳景潤的杰出之處在于他證明了“1+2”,即任何一個(gè)足夠大的偶數(shù)都能表示成一個(gè)素?cái)?shù)和另一個(gè)素因子個(gè)數(shù)不超過2的數(shù)之和。這是最接近歌德巴赫猜想的結(jié)論,可以說距離最終證明只有一步之遙。

遺憾的是,這一步至今都沒人能跨越,以至于很多數(shù)學(xué)家懷疑這條路線可能走不通,需要另尋他路。

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