哥德巴赫猜想似乎沒什麼用,為何那麼多數學家窮盡一生去證明

2020-11-23 騰訊網

哥德巴赫猜想是一道數學難題,被稱為是「世界近代三大數學難題之一」。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。

(哥德巴赫)

此後,世界各國的大數學家,很多人窮盡一生來證明這道數學難題。雖然各自都取得了一些成果,但是都沒能完全證明。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?

顯然,這明顯是誤會。所謂「1+1」,按照現在通行的描述,是證明「任一大於2的偶數,都可寫成兩個素數(質數)之和」。比如10可以寫成3+7,24可以寫成13+11等等。

而陳景瑞證明的「1+2」,當然也不是證明「1+2=3」,而是證明「任何一個充分大的偶數都可以表示成一個素數和一個不超過兩個素數的乘積之和」。也就是說,陳景瑞證明的「陳氏定理」,是哥德巴赫猜想的一部分,而不是全部。

今天咱們在這裡討論的,並不是哥德巴赫猜想是怎麼證明的問題,而是這個牽動整個世界數學界的,被稱為是數學殿堂皇冠上的明珠的命題,證明來究竟有什麼用?

(陳景潤舊照)

之所以出現這樣的疑問,是因為有兩個方面的原因。

一方面,我們知道,科學只有轉化為技術,轉化為生產力,才能對人類起作用。比如物理學中的電磁現象等等,當其理論提出來後,直接催生了一場技術革命,讓人類走進了電氣時代,其影響力是巨大的。就算是數學,很多數學對人類的日常生活也有巨大作用。比如微積分和級數理論,它在濾波、數據壓縮、電力系統的監控、電子產品的製造等等,都有重要作用。比如複變函數,在航空力學、流體力學、固體力學等都有重要作用。

但是我們似乎看不見哥德巴赫猜想有什麼實際的用處,日常生活以及技術運用上,它似乎都沒有給我們帶來像上面所說的革命性的變化。且不說革命性的變化,就是任何一個領域裡的實際運用,我們似乎都感受不到。只感覺那就是一個數學的數字遊戲而已。

另一方面,哥德巴赫猜想在世界上的地位非常高,在我國,由於陳景潤證明了「1+2」,其地位及知名度更是前所未有的。就算是一些並沒有多少文化的老年人,或者沒有讀過多少書的孩子,都知道哥德巴赫猜想,都知道陳景潤這個人。可以說,陳景潤的名字,是可以和錢學森、楊振寧這樣的科學家,有著同樣知名度的。

(錢學森舊照)

在很多人看來,錢學森對我國的航天技術,有著重要的作用。楊振寧對於探索宇宙世界的奧秘,也起到了重要的作用。這兩位科學家,涉及的都是整個國家乃至整個人類的問題。但是陳景潤的證明,似乎對一個國家或人類都沒有什麼大的幫助。因此,陳景潤獲得那樣崇高的尊崇,似乎不夠讓人心服口服。

這個話看起來有一定的道理,不過,這種說法,有一種實用主義和急功近利的成分在裡面。所謂實用主義,是覺得理論成果一定要用到實際工作中,沒有用到上面,就顯得沒有用。而所謂的急功近利,是因為某種理論成果,不是從長遠來考量,而是因為暫時沒有實際的功效,也覺得沒用。

實際上,數學首先是一門基礎的學科,是所有各種學科的基石。也就是說,雖然很多學科在各個領域取得了輝煌的成就,給予了人類傑出的貢獻。但是,它們都是以數學為基礎的。比如前面我們說到的航空航天技術,這些都需要大量的計算。所謂「差之毫厘,謬以千裡」,就是如果數學不過關,計算不正確,整個航天顯然是無法完成的。

另一方面,一項數學理論,雖然暫時可能沒有用。但是,不表示將來就沒有用。比如二進位,最早發明的時候,誰也沒有覺得有什麼用。但是後來整個計算機系統,卻都是以二進位為基礎的。如果沒有這一點,計算機語言就不成立了。

相信哥德巴赫猜想,在人類未來的某一天,一定會發揮非常重要的作用。

(參考資料:《哥德巴赫猜想》《陳景潤傳》)

相關焦點

  • 窮盡畢生心血,仍沒能證明出哥德巴赫猜想:陳景潤為什麼還如此偉大?
    作為中國科學院院士和數學家,陳景潤先生窮盡大半生研究數字,幾乎每天都在和數字打交道。》,向世人公布了被後人稱為「1+2」問題的詳細證明過程,其被國內外認為是哥德巴赫猜想的重要裡程碑。
  • 破解「哥德巴赫猜想」的數學家
    這曾是一個舉世震驚的奇蹟:一位屈居於6平方米小屋的數學家,借一盞昏暗的煤油燈,伏在床板上,用一支筆,耗去了幾麻袋的草稿紙,攻克了世界著名數學難題「哥德巴赫猜想」中的「1+2」,創造了距摘取這顆數論皇冠上的明珠「1+1」只是一步之遙的輝煌。
  • 世紀難題哥德巴赫猜想,曾懸賞百萬給能證明這個猜想的讀者
    陳景潤是我們熟知的為數不多的中國數學家,他的性格雖然怪異,但他的研究在數學史上也讓我國在國際上出了一次風採,每當我們回顧數學史,各種文獻,書籍看到的都是外國人的成就,以外國人命名的各種公式、定理。我們難免會想像陳景潤這樣偉大的數學家應該多來幾個。
  • 孿生素數猜想要證明什麼?華裔數學家張益唐成功解決,名揚數學界
    一個人窮盡一生之力,都沒辦法學完所有數學領域。只有針對一個數學分支,才有可能取得成就。由此產生的數學定理也有不少,比如孿生素數猜想。素數的定義各位應該都知道,小學數學課都教過。孿生素數的定義也不難,就是素數和一個比它大2的素數,比如3和5。孿生素數猜想在我們看來,孿生素數就是這麼簡單,似乎沒什麼好研究的。但在數學家眼裡,素數簡直是座沒有被開發的寶藏。
  • 數學大會民間數學家誇海口:能證明哥德巴赫猜想
    哥德巴赫猜想曾喚起許多中國人的科學意識,也使這一「猜想」成為當代中國最出名的一道數學題。「近20年來,哥德巴赫猜想的證明沒有本質進展。」北京師範大學數學系教授、將在本屆國際數學家大會上作45分鐘報告的陳木法說:「它的證明就差最後一步。如果研究取得本質進展,那猜想也就最終獲得了解決。」
  • 【果殼網專訪】哈洛德•賀歐夫各特:徹底證明弱哥德巴赫猜想
    但它實際上卻是那麼難,出現之後的 160 年裡,沒有任何進展。1900 年希爾伯特在第二屆國際數學大會提到它後,又重新燃起數學家們挑戰和解決它的熱情。然而,至今也沒有人證明哥德巴赫猜想。不過,數學家們已經從 271 年前的出發點走的很遠了。從上面關於偶數的哥德巴赫猜想,又可以推出:任一大於 5 的奇數都可寫成三個素數之和。
  • 哥德巴赫猜想何時能證明出來?
    現在通常把這兩個命題統稱為哥德巴赫猜想二百多年來,儘管許許多多的數學家為解決這個猜想付出了艱辛的勞動,迄今為止它仍然是一個既沒有得到正面證明也沒有被推翻的命題。後來甚至有人一直驗算到三億三千萬這個數,都肯定了猜想是正確的。1900年,德國數學家希爾伯特(Hilbert D.,1862.1.23~1943.2.14)在巴黎國際數學家大會上提出了二十三個最重要的問題供二十世紀的數學家來研究。其中第八問題為素數問題;在提到哥德巴赫猜想時,希爾伯特說這是以往遺留的最重要的問題之一。
  • 世界三大數學難題之一:哥德巴赫猜想——我國數學家有建樹。
    哥德巴赫猜想是近代世界三大數學難題之一,它的魅力在於徵服了世界所有的數學家,很多數學家一生都在致力於破解這個難題。1742年,哥德巴赫給著名數學家歐拉寫了一封信,哥德巴赫在信中提出了這樣一個猜想:任意一個大於2的整數都可以寫成三個質數之和。
  • 哥德巴赫猜想有什麼用
    上個世紀70年代末,由於徐遲的一篇報告文學《哥德巴赫猜想》,讓陳景潤成了中國家喻戶曉的科學家,也讓哥德巴赫猜想成了在中國最著名的數學難題,激發了無數民間人士夢想成為陳景潤第二。直到今天,在中文網際網路上幾乎每一個科學探索論壇都可以見到這些被戲稱為「哥德巴赫猜想家」的人幾年如一日孜孜不倦推銷其證明的盛況。
  • 王元院士漫談哥德巴赫猜想
    王元表示,關於哥德巴赫猜想,報紙、電臺和電視上都介紹了很多。「但報紙上的宣傳也好,群眾的理解也好,都是不完整的,也是不科學的。」王元說。 他談到三個方面的問題:一、什麼是哥德巴赫猜想;二、為什麼哥德巴赫的證明如此重要;三、目前最終證明哥德巴赫猜想的方法還沒有出來,勸大家還是把基礎打好,不要輕易去證明哥德巴赫猜想。
  • 文學的啟蒙:由報告文學《哥德巴赫猜想》說起
    因寫作《哥德巴赫猜想》的作家徐遲和他的主人公陳景潤及來自全國各地的5500多名代表一起走進了人民大會堂。在這次大會上,鄧小平第一次提出了「科學技術是生產力」的重要思想。這次大會讓一直戴在陳景潤頭上的「白專」帽子終於摘下來了,尊重知識、尊重人才的理念開始在全國唱響。全國科學大會的召開,標誌著中國對知識分子的重視和尊重進入了一個新的開端。
  • 著名數學家王元:中學生別搞「哥德巴赫猜想」
    近幾年,有許多民間人士聲稱自己證明了「哥德巴赫猜想」。而中國科學院院士、著名數學家王元昨日向他們潑了一瓢冷水。  王元昨日應邀給武鋼三中師生作數學科普報告。在報告中,王元向學生講述了什麼是哥德巴赫猜想,數學家為解決這一難題付出了多少辛勤勞動。
  • 哥德巴赫猜想:還要「猜」多久?
    新華社北京8月20日電(記者 李斌 張景勇 鄒聲文) 徐遲的報告文學《哥德巴赫猜想》,曾喚起許多中國人的科學意識,也使這一「猜想」成為當代中國最出名的一道數學題。從頂尖數學家到普通的數學愛好者,摘取這顆「數學皇冠上的明珠」,成為成千上萬中國人的夢想。    那麼,近年來哥德巴赫猜想研究有何進展?
  • 分析:為什麼龐加萊猜想比哥德巴赫猜想重要
    破解龐加萊猜想:為什麼比哥德巴赫猜想重要得多  新華網北京6月4日電 「比哥德巴赫猜想重要得多」——關於百年數學難題的四問  新華社記者李斌  「七大世紀數學難題」之一的龐加萊猜想,近日被科學家完全破解,而且是中國科學家完成「最後封頂」工作——中山大學朱熹平教授和旅美數學家
  • 陶哲軒接近證明哥德巴赫猜想
    新聞來源:solidot五月一期的《科學美國人》雜誌上刊登了一篇文章稱,菲爾茨獎金得主、UCLA數學家陶哲軒正接近證明哥德巴赫猜想哥德巴赫猜想是指任一大於2的偶數,都可表示成兩個素數之和,如8 = 3 + 5。 它有一個弱版本「弱哥德巴赫猜想」,指大於5的奇數都可以表示成三個質數之和,如35 = 19 + 13 + 3。弱版本是哥德巴赫提出的,而強版本也就是我們所知的那個猜想,其實是歐拉給出的。
  • 「民間數學家」北京趕場:我們證明了哥德巴赫猜想
    」北京趕場:我們證明了哥德巴赫猜想 2002年8月15日19:29  千龍新聞網   北京晚報  幾天之後將在北京召開的國際數學家大會不僅是全球職業數學家的盛會,也將成為「民間數學家
  • 陳景潤窮盡一生,除了證明出「1+2」之外,還有哪些數學成果?
    在那個國家尚處於建設之中的艱苦年代,陳景潤住在狹小的房子裡,對著煤油燈靠紙筆證明哥德巴赫猜想的故事,幾乎激勵著每一位學子的科學探索夢想。 陳景潤最為讓人津津樂道的數學成就,是證明了哥德巴赫猜想中的「1+2」。 這個成果雖然對於猜想的證明邁進了一大步,但離完全證實猜想還有很大距離。
  • 陳景潤窮盡一生,除了證明出「1+2」外,還有哪些數學成果
    在那個國家尚處於建設之中的艱苦年代,陳景潤住在狹小的房子裡,對著煤油燈靠紙筆證明哥德巴赫猜想的故事,幾乎激勵著每一位學子的科學探索夢想。  那麼窮其一生證明哥德巴赫猜想的陳景潤,除了「1+2」成果之外,還有其它數學成果嗎?
  • 著名的哥德巴赫猜想,到底在猜什麼?
    後者那篇著名的報告文學,讓很多人知道了有位中國數學家,用了幾大麻袋演算紙,將哥德巴赫猜想的證明往前推進了一步。但陳景潤究竟在這個領域取得了多大的進展呢?讓我們從哥德巴赫猜想本身說起。按照布朗的思路,如果最終可以將素因數的個數縮減至1個,即最終證明"1+1",那麼也就意味著證明了哥德巴赫猜想。衝刺:鼓舞人心的號角陳景潤的每一項工作,都好像是在喜馬拉雅山山巔上行走。
  • 哥德巴赫猜想怎麼難證明,連大數學家陳景潤都沒成功
    未知才是世界的常態今天就講講哥德巴赫猜想,這個困擾百年的世紀大難題。陳景潤數學家大佬陳景潤先生當年試圖證明的就是著名的哥德巴赫猜想,是要證明任何一個大於2的偶數都可以由兩個素數(素數又叫質數1000以內素數哥德巴赫猜想到目前為止驗證下來都是正確的,比如說10=3+7,100=53+47,但是在數學上卻還沒能證明出對任何大於