有諾貝爾數學獎?不止我們信了,高考狀元也信了:
當然,我感覺記者「黑」人家的嫌疑更大。
首先,不存在諾貝爾數學獎。
其次,數學家們玩命200多年,不是在證明為什麼1+1=2。
總有小朋友問我,科學家為什麼要研究1+1=2這麼弱智的問題?要討論什麼是「1+1」,要從十八世紀說起。
哥德巴赫猜想
十八世紀初,俄羅斯偉大的君主彼得大帝為修建了一座新城-聖彼得堡,並全面學習歐洲.
彼得大帝從歐洲引進了一批科學家來建設新的國家,其中就有德國數學家哥德巴赫。哥德巴赫最初是一名中學教師,後來在聖彼得堡擔任聖彼得堡帝國科學院教授,1728年開始擔任彼得二世(彼得大帝的孫子)的宮廷教師。
哥德巴赫在研究中發現:很多偶數都可以分解成兩個質數的和。
什麼是質數呢?質數也被稱為素數,只有1和它本身兩個約數。比如:2、3、5、7、11、13、17等都是質數,因為除了1和它本身外,這些數都沒有其他約數。
與之對應的另外一種數是合數:除了1和本身,還還有其他約數。比如:6是合數:因為它有約數1,2,3,6;8是合數:因為它有約數1,2,4,8;9是合數:因為它有約數1,3,9
哥德巴赫猜想就是:任何一個大偶數(X≥2)都可以被分解成兩個質數的和。
比如:4=2+2 6=3+3 8=3+5 10=3+7
是不是所有偶數都能這樣呢?這就構成了一個猜想,並稱為「1+1」。
哥德巴赫猜想的研究
哥德巴赫無法證明這個猜想,於是寫信求助著名數學家歐拉。歐拉是人擋殺人,佛擋殺佛的科學家,到目前為止,還沒有哪位數學家的成就能超過歐拉。但歐拉這麼厲害的人也無法搞定這個問題。
於是這問題流傳下來,困擾了數學界200多年。上世紀,人們對這個問題展開圍攻。
1920年,挪威的布朗證明了9+9
1924年,德國的拉特馬赫證明了7 + 7
1932年,英國的埃斯特曼證明了6 + 6
1937年,義大利的蕾西證明了5 + 7
1938年,蘇聯的布赫夕太勃證明了5 + 5
1940年,蘇聯的布赫夕太勃證明了4 + 4
1956年,中國的王元證明了3 + 4
1962年,中國的潘承洞證明了1 + 5
1962年,中國的王元證明了1 + 4
1965年,蘇聯的布赫證明了1 + 3
比如「1+3」的含義:對於一個大偶數X,一定可以分解成X=a+b 或X=a+bc 或X=a+bcd,其中,a,b,c,d都是質數。
陳景潤
那麼陳景潤有幹了些什麼呢?
陳景潤是我國著名數學家。他的中學數學老師是國立清華大學航空系的主任。他的老師上課時喜歡講一些科學故事,比如哥德巴赫猜想。老師說,數學是科學的王后,而數論是王后的王冠,哥德巴赫猜想就是王冠上一顆璀璨的明珠。
陳景潤後來就一直致力於研究這個問題。後來他去了廈門大學讀書,畢業後被分配到北京一個中學當數學老師。
陳景潤不善於與人交流,講課講的很差,跟學生關係也不好,還經常生病,有人說他是高分低能。但他一直受到當時廈門大學校長的推崇,說陳景潤是廈大最優秀的畢業生,於是把陳景潤調回廈大工作。
陳景潤回到廈大後專心研究數學,並把他的研究成果寄給了北京的華羅庚。華羅庚當時已是享譽全球的數學家,一眼看中陳景潤,把他調到中科院數學所擔任研究員。
陳景潤回到北京後,還是不與人交流。而且正在文革期間,學術環境很不好。但是就在這樣艱苦的條件下,他卻用幾麻袋的演算紙,證明了「1+2」。
對於一個大偶數X,可以被分解成X=a+b 或X=a+bc 其中a、b、c都是質數。
從1+3到1+2,這個看似是一小步,但實際是一個很大成就,被稱為陳氏定理,獲得了國際公認,也受到了周恩來總理和毛主席的肯定。
遺憾的是,陳景潤依然沒有證明「1+1」,雖然看起來他距離「1+1」只有一步之遙,但直到今天,「1+1」仍然是一個謎。這也正期待著新的科學巨匠的出現。
所以,1+1的含義是一個質數加一個質數,而不是1+1為什麼等於2。
本文由李永樂老師首發於悟空問答,並有改動。
李永樂老師:北京大學物理與經濟雙學士,清華大學電子工程碩士;北京市中學物理教師/物理競賽教練。從教十年,培養清華北大學生200餘人,國際奧賽、亞洲奧賽、國家奧賽金牌十餘名。
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