歷史上,有哪些被證明不成立的數學猜想?這些真的反人性的證明

2020-12-12 學霸數學

要證明一個數學猜想困難無比,推翻一個數學猜想卻只需一個反例!

數學史上有很多著名的猜想,歷經了幾十年甚至幾百年,無數數學家的努力才將之證明出來,或者推翻.到目前為止,還有一些猜想沒有證明出來了,例如黎曼猜想,哥德巴赫猜想等.今天我們看看那些表面成立,最後卻被推翻的猜想.

平行線第五公設的證明

歐幾裡德幾何也就是我們大多數人所學的平面幾何,平面幾何的整個基石就是那五條公設,也就是我們數學中的公理,也即不用證明公認的定理.

數學家們對前四條公設是認可的,但一直對第五條公設有懷疑.針對第五條公設,數學家們經歷了長期的探索,發展出了非歐幾何,也就是現在所講的雙曲幾何(羅巴切夫斯基幾何)和橢圓幾何(黎曼幾何).不得不講,錯誤的猜想也是有其巨大意義的,

費馬數猜想

這個猜想是針對素數規律的一個猜想,當n為正整數時,以下這個代數式所求的數是素數.

當你將1、2、3、4等代入時,都可以驗證為素數.於是猜想它就是素數的表達式,可能是由於將5代入時數據太大的原因.確實,5代入後還真的不是素數,這樣這個猜想也就被推翻了.

西塔潘猜想

西塔潘猜想是由英國數理邏輯學家於上個世紀90年代提出的一個反推數學領域關於拉姆齊二染色定理證明強度的猜想。在組合數學上,拉姆齊(Ramsey)定理是要解決以下的問題:要找這樣一個最小的數n,使得n個人中必定有k個人相識或l個人互不相識。

2011年5月,由北京大學、南京大學和浙江師範大學聯合舉辦的邏輯學術會議在浙江師範大學舉行,中南大學數學科學與計算技術學院酷愛數理邏輯的劉嘉憶的報告給這一懸而未決的公開問題一個否定式的回答,徹底解決了西塔潘的猜想,證明了R(3,3)=6。也稱為拉姆齊二染色定理。

當然,還有一些著名的猜想被推翻的或者無法證明的.雖然被推翻,但它們在數學上的意義卻是重大的.要麼是另一個數學分支的產生,或者對其他數學分支發展產生重大作用.

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    黎曼猜想和哥德巴赫猜想齊名,也是數學皇冠上的明珠,無數數學家為之魂牽夢繞。把它證明出來,至少有1000條數學定理成立,這已經成了數學家的使命。很多人都聽過費馬猜想和哥德巴赫猜想,黎曼猜想在知名度方面可能要差一點,不過它對數學理論的重要性還要超過前兩者。希爾伯特對此深信不疑,他曾經說過,如果他能夠死而復生,第一件事情就是要詢問黎曼猜想有沒有證明出來。
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    但這怎樣證明呢?雖然做過的每一次試驗都得到了上述結果,但是不可能把所有的奇數都拿來檢驗,需要的是一般的證明,而不是個別的檢驗。"歐拉回信說,這個命題看來是正確的,但是他也給不出嚴格的證明。同時歐拉又提出了另一個命題:任何一個大於2的偶數都是兩個素數之和。但是這個命題他也沒能給予證明。不難看出,哥德巴赫的命題是歐拉命題的推論。
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    黎曼猜想之所以重要,主要是因為在現代數學中,有很多深入和重要的數學、物理結果都能在它成立的前提下得到證明。如今,大部分的數學家都傾向於相信黎曼猜想是正確的。因此,如果黎曼猜想被證明,大家都鬆了一口氣,我們得到了一項很好的數學工具;但是,如果黎曼猜想被證偽,那很多數學、物理結果都得推翻重來。
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    提醒:本文中將會出現大量不影響閱讀的數學術語  2012年8月30日,43歲的日本數學家、京都大學教授望月新一在數學系主頁上貼了4篇論文,通過總共長達512頁的艱深推理(當代數學論文多為10~20頁),他宣稱自己解決了數學史上最富傳奇色彩的未解猜想:ABC猜想。
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    阿蒂亞(Michael Atiyah)曾說過:「我們的理想是探究數學真諦,而不是利用機械執行指令的計算機推演論證。」另一位菲爾茲獎獲得者澤爾曼諾夫(Zelmanov)也表示贊同:「只有所有數學家都認可的證明方法才是真正有效的,所以我對機器證明方法的前景並不看好。」他說的有道理嗎?如果數學證明方法只有生成它的機器能夠理解,我們真的可以相信嗎?
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