「1+1」到底是什麼?為什麼那麼多數學家要去證明它

2020-12-12 徐曉亞然

這個問題應該算是中國人民誤解最大的一個數學問題了。1+1還要證明?這個不是顯而易見的麼,由此很多人也對數學家的工作產生懷疑,這種問題居然還要來花費大力氣證明,真是吃飽了撐的。

哥德巴赫

曉然菌小時候第一次看到這個1+1這個問題還需要證明時,也是相當詫異。難道數學上連1+1都需要證明?經常性想不明白,也對數學家的工作性質更加有興趣了。直到後來了解了哥德巴赫猜想之後才恍然大悟,1+1隻是這個猜想的簡單表達形式而已,數學家絕對不是為了要證明什麼1+1到底等於幾。

所謂哥德巴赫猜想,就是猜想:

「任何大於4的偶數都可以表示成2個奇素數的和。」

這是1742年,德國數學教師哥德巴赫寫給歐拉的信中首次提到的。這個簡單命題理解起來沒有任何難度,任何人都可以隨時進行檢驗。然而數學家們從來都不會把驗證作為解決問題的終極辦法,他們需要的是從理論上嚴格的證明,證明!

歐拉

可是整個18,19世紀,哥德巴赫猜想沒有任何進展,強如歐拉這樣的超級大神也都毫無辦法。人類在這一百多年的歷史做到的只是驗證,不斷驗證,猜想,不斷猜想。

終於在20世紀迎來曙光,1920年,挪威數學家布朗提出一個證明哥德巴赫猜想的路徑。

可以先證明一個偶數都可以表示成兩個殆素數的和,然後逐步逼近最後的答案。

什麼叫殆素數呢?就是素因子不太多的自然數。15,21,33,這些自然數雖然不是素數,但是它們的素因子只有2個,那麼就把15,21,33都稱作素因子不超過2的殆素數。其實殆素數這個名詞的中文翻譯實在是太傳神精準了!

素海無涯

這樣一表示,那麼我們可以做一個例子:

20=2×3+2×7,於是,我們就可以簡單把這個形式表示成20這個偶數可以寫成2+2的形式,也就是說,20可以表示成兩個素因子不超過2的殆素數之和。顯然,如果哥德巴赫猜想猜想成立,那麼形式就是1+1了。

這條路徑極為有效,人們終於有方法來一步步靠近這座數論的巔峰難題了。人們陸續從9+9,3+4,一直到1966年的陳景潤取得的1+2,這是目前為止哥德巴赫猜想的最好結果。50年來,哥德巴赫猜想再也沒有突破性進展了,現在數學界普遍認為破解最後的1+1需要發明新的數學工具才行。

陳景潤

所以遇到1+1這種看似極為簡單的數學表述,其實內涵可能會非常深刻,數學家要思考的問題遠比我們想像中要艱深得多。

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    數學家陳景潤證明出來了1+2=3,為什麼1+1=2證明不出來? 對於數學這門學科,我們從小就開始學習了,而且數學是一門很實用的學科,和我們的生活息息相關,有句話叫學好數理化,走遍天下都不怕。連幼兒園小朋友都知道1+2=3,但是大家有沒有想過,1+2為什麼會等於3,又該怎麼證明?
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  • 數學家陳景潤證明的陳氏定理「1+2」是什麼?
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    很多人可能會誤解陳景潤證明了「1+2=3」,但他其實根本就沒有證明「1+2=3」,而且這個公式也不需要證明,因為這是始終成立的恆等式,這是數學公理。事實上,數學家陳景潤所證明的是「1+2」。那麼,「1+2」是什麼意思呢?關於「1+2」的含義,就需要說到數學上一個至今懸而未解的難題——哥德巴赫猜想。
  • 陳景潤證明了1+2=3,卻無法證明1+1=2,到底為什麼?
    數學是一門比較有難度的學科,很多人在讀書的時候因為數學不好而考不上好的大學,而且數學如果越深入研究,它的難度係數就會越大,這就是為什麼很多人不太喜歡數學的原因。
  • 為何數學家花了200年時間,都無法證明1+1=2?它到底有多難?
    世界近代數學三大難題之一的哥德巴赫猜想,從提出到現在已經經過278年的時間了,很多的數學家在此之上嘔心瀝血,不斷鑽研,雖然取得了很大進展,但目前,還是沒能真正始證明這一猜想什麼是哥德巴赫猜想?哥德巴赫猜想是1742年,哥德巴赫寫給歐拉的一封信中提出的數學猜想「任何一個大於等於6的偶數,都可以表示成兩個奇質數之和,任何一個大於等於9的奇數,都可以表示成三個奇質數之和」,舉例來說就是6 = 3 + 3,8 = 3 + 5,10 = 5 + 5 = 3 + 7,12 = 5 + 7等,理解起來很簡單,但哥德巴赫無法用數學定理證明它
  • 1+1還需要證明?哥德巴赫猜想!
    總有小朋友很好奇數學家為什麼還要研究1+1 這麼弱智的問題呢?1+1不就等於2麼?難道是腦筋急轉彎?當然不是啦數學家們研究的1+1可不平常這要從278年前說起1742年,俄羅斯的彼得大帝有了一個想法他要把聖彼得堡建得更加恢弘漂亮於是他從歐洲找來了一批科學家
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    在一些有關數學的文章中,我們經常會看到中國數學家陳景潤成功證明了「1+2=3」,而全世界沒有一個數學家能夠證明「1+1=2」。
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    它首先是在1742年,由哥德巴赫提出來的。他提出來後,自己沒辦法證明。於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。 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,有什麼可以證明的呢?
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    然而數學對人類來說真的很重要,我們生活中許多看起來十分簡單的事實都需要經過數學的證明,為什麼要這麼做呢?在數學家和科學家等專業人士看來,數學這門學科是人類最為偉大的學科之一,具有無比重要的意義。但對於一聽到數學就頭疼的同學來說,數學對他們來說除了考試之外沒有太大的作用。
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    意思就是一些大道理(基本定律、定理、方法、規律和真相)往往隱藏在極其簡單的事情中,簡單到可以使用一句話、一道簡單公式或者一幅圖去概括,但是要想從簡單的一句話、一道公式乃至一幅圖中悟透其中隱藏的高深道理,那麼必須具有非常高的悟性才可以,不然很難成功。
  • 如果1+1=2被證明出來有什麼用?
    很多人說證明出來沒有用,其實是見識短淺上次寫完關於"1+1=2"的證明為什麼難,一發表就遇到無數噴子,好像不噴都不舒服,吃著地溝油操著賣白粉的心
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