哥德巴赫猜想被證明了

2021-02-25 賊叉

嗎?


前幾天,知乎上突然搞出了個爆炸性新聞:一個高中生宣稱自己證明了哥德巴赫猜想。

啥是哥德巴赫猜想?

我們先從差不多是所有碰到數學系的人都會問的一個問題說起:

你們學數學的為什麼要證明1+1=2?這不是吃飽了撐得麼?

哭笑不得。

事實上,哥德巴赫猜想作為最古老的懸而未決的數學猜想之一已經在這個世界上存在了200多年。它的老大哥費馬猜想在1995年被Wiles證明了,但是哥德巴赫猜想的證明仍然靜靜地躺在上帝的保險柜裡不為人知。

哥德巴赫猜想應該是中國知名度最高的一個數學猜想。當年哥德巴赫猜想的風靡程度可以直追現在tfboys,而且掀起了一股高考填志願報考基礎學科之狂潮。

這個猜想之所以能街知巷聞,可謂是天時地利人和之作。首先,徐遲老先生當年的報告文學《哥德巴赫猜想》用洛陽紙貴來形容毫不誇張。在這部報告文學裡,陳景潤先生書呆子的形象躍然紙上,非常符合普羅大眾對數學家形象的預期:木訥、木訥、木訥,不食人間煙火。副作用是直接導致很多人會經常問我一個問題:

賊老師,你真的是學數學的麼?

我也很無奈。。。

其次這個猜想只要有小學數學常識的都能懂。

和很多佶屈聱牙的數學猜想不同,哥德巴赫猜想的內容簡直太淺顯了:任一大於2的偶數都可寫成兩個質數之和,所以用「1+1」來使這個猜想形象化,並不是說去證明1+1=2.

所以陳景潤先生當年是證明了「1+2」,不是證明了1+2=3,即證明了一個大於2的偶數能被寫成一個質數和不超過兩個質數乘積的和的形式。所以1+3和2+2雖然都等於4,但是在哥德巴赫猜想裡的含義卻是不一樣的。

偶數,就是雙數;質數,就是只能被1和自己整除的正整數,所以猜想實在太好理解了,以至於有很多很多很多的人憑空增添了自信和勇氣:

我大概能做出來吧?

真的,我們來看看那些著名的大猜想:比如Calabi猜想:

令M為緊緻的卡勒(Kahler)流形,那麼對其第一陳類中的任何一個(1,1)形式R,都存在唯一的一個卡勒度量,其Ricci形式恰好是R。

還有Poincare猜想:

任何一個單連通的,閉的n維流形一定同胚於一個n維的球面。

費馬猜想的等價形式谷山——志村猜想:

所有Q上的橢圓曲線是模的。

還有我心心念念的黎曼猜想:

黎曼ζ 函數的所有非平凡零點都位於複平面上 Re(s)=1/2 的直線上。

這些大猜想一定是不受「民科」歡迎的,畢竟讀不懂。

什麼是「民科」?就是所謂的民間科學愛好者。從原來的中性詞到現在的貶義詞,應該說哥德巴赫猜想就是罪魁禍首。

為啥?對比我提到的這三個重要的數學猜想,再回頭看看哥德巴赫猜想,很多民科就會覺得自己原來距離世界頂級難題的距離原來可以這麼近啊!

膨脹了。

我讀研究生的時候,經常會有人寄信過來宣稱自己證明了哥德巴赫猜想,一開始我們還有點興趣,想看看錯在哪裡,後來實在是連拆信的興趣都沒了。還有個別的民科跑到我們系裡來「請教」,當我指出他的錯誤之後,他指著我鼻子破口大罵:

你XXXXX懂個XXXX的數學!

基本上,民科們要麼單獨創造了一個只有他們自己承認的體系;要麼就是默認了一個等價命題是對的,然後宣稱自己證完了。套路就這麼點,但是表現形式可以多種多樣,有時候我自己的論文看不下去了,就當笑話看看解悶玩。

現代數學研究門檻之高,很多人是難以想像的。如果一篇號稱證明了哥德巴赫猜想的論文裡連個積分號都沒用過,那麼直接扔垃圾堆就行了。沒有受過專業訓練,不是名校畢業的博士或者名校教授就別玩這些了,真的,你看看做費馬猜想的wiles,做poincare猜想的perelman,對孿生質數猜想有重大貢獻的張益唐(北大本科普度博士),哪個不是在自己的專業領域浸淫了幾十年的?

哥德巴赫猜想確實容易理解,但是真的不代表容易證,陳景潤院士為了證個1+2,都把半條命搭進去了,才取得了迄今為止最好的結果。而這個結果距離1+1還有多遠?恐怕只有天曉得。至於說圓法能不能最終解決哥德巴赫猜想,大佬們也都是沒譜的。大概是哈代說過一嘴,他覺得圓法應該是可以搞定的,但是講真誰知道呢。。。 

還有的朋友說陸家羲的例子。陸以中學教師的身份獲得過國家自然科學一等獎,這也是中國數學界僅有的一個奇蹟。

確實,從學術出身上來說,陸很一般(其實也不一般了,50年代考入東北師範大學物理系),但是關鍵是他做研究的方法是正經路子——follow牛人的文獻,而不是憑空想像自立門戶,並且始終堅持在一條正確的研究道路上前行。

除了陸家羲,還有一位古生物學的「民科」——鄭曉廷。他以一個初中肄業生的身份闖入古生物學界,現在已是國內外知名的古生物學家。迄今為止,在《科學》、《自然》這兩本雜誌上,鄭曉廷先後發表了6篇學術文章。

像陸、鄭這樣的科學愛好者,說他們是」民科「這是一種侮辱,他們是正經的科學家,因為他們掌握的專業知識、專業技能以及取得的成果已經是一流的科學家了。

而廣大的正宗民科開始的方向就是錯的,他們不查文獻、不讀論文、不看專業書籍,就靠自己的想像來進行所謂的」科學研究「,除了增添笑柄,其他什麼用都沒有。

當然,我也不指望這麼一片文章能把這些民科喚醒,因為根據多年的經驗,民科真的很偏執,聽不進任何有意義的規勸,在做科學研究上缺乏和專業人士溝通的能力。只能是提醒中毒不深的朋友不要入這個坑。。。

接著講哥德巴赫猜想的事吧。當時陳景潤證明出了1+2之後,這個結果是不得了的。雖然普遍認為距離1+1還有很遠的距離,但是目前來說,陳景潤仍然取得了關於哥德巴赫猜想研究的最好的結果。在當時基礎學科研究那麼薄弱的情況下能做出這樣的結果,是件很了不起的事情,也確實值得大書特書一把。

於是天時地利人和之下,這個猜想成為了中國現象級的數學猜想,說是街知巷聞一點都不誇張。

所以知乎上有人說自己證明了哥德巴赫猜想立馬就炸鍋了——如果不是今年黎曼猜想風頭實在太盛,估計就是我宣布證明了黎曼猜想,也不會有什麼動靜。

就在去年——其實就是前幾天,有一個高中生在知乎上宣稱自己證明了哥德巴赫猜想,頓時就炸鍋了,有人就跑來問我,雖然彼時我並沒有看過他的證明,我也直接給出了結論:

肯定不對。

後來想了想,又加了一句:對了的話,每個粉絲我給一萬塊錢。

學過概率的都知道:概率為0不一定是不可能事件,而不可能一定是概率為0的。

一個高中生,沒有受過專業訓練的情況下說自己能證明哥德巴赫猜想這就是不可能事件,概率為0都攔不住。

和以往所有見過的哥德巴赫猜想的證明一樣,錯誤不超過前兩頁,這個錯誤在前六行。

其實,孩子喜歡數學不是錯,但是學校的老師實在是有問題。看著學生鑽火坑也不拉一把。如果我在中學的時候我要去做哥德巴赫猜想的話,估計我那親生的數學老師會用打死來攔住我去投身這個無底洞。

而且這孩子對這個題目的深淺真的是一無所知,他還提了這麼個問題:

保送清華北大?直接評院士然後菲爾茲獎吧。

我們不是不能接受數學天才的存在,說實話,作為數學教育工作者,比誰都希望看見數學天才的橫空出世,但是民科式的數學愛好者,還是越少越好吧。

如果是真的想了解哥德巴赫猜想的有關研究情況,最直接的辦法就是上arxiv.org,然後搜Goldbach,這樣哪怕是一些錯的文章,也會錯的靠譜的多。

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  • 若證明了哥德巴赫猜想,誰能看懂?誰有資格判斷對錯?
    看懂答案屬於接受知識,而證明哥德巴赫猜想屬於開拓新的知識。證明哥德巴赫猜想不容易,看懂哥德巴赫猜想的證明就要比證明哥德巴赫猜想簡單很多。真若是有人證明了,會有很多同行能夠看懂。一旦有人給出了證明過程,評判多錯也有一套成熟的方法,就是要經過同行的評審。
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    但是哥德巴赫自己無法證明它,於是就寫信請教赫赫有名的大數學家歐拉幫忙證明,但是一直到死,歐拉也無法證明。因為我們現在排除了1作為素數, 所以我們今日常見的猜想陳述為歐拉的版本,即任一大於2的偶數都可寫成兩個素數之和。
  • 知否| 哥德巴赫猜想何時能解?
    世人所稱的哥德巴赫猜想,一般都是指歐拉提出的強猜想。哥德巴赫猜想被列為第8個問題。顯然,哥德巴赫猜想就可以寫成"1+1"。於是,數學家們開始了經久不息的奮戰,一直「a + b」問題上推進。1920年,挪威數學家布朗證明了「9 + 9」。1924年,德國數學家拉特馬赫證明了「7 + 7」。1932年,英國數學家埃斯特曼證明了「6 + 6」。
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    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。
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    ————————————哥德巴赫猜想的起源說起哥德巴赫猜想的起源,就不得不提到兩個人,其中一位是業餘數學家哥德巴赫,另一位是著名的大數學家歐拉。首先讓我們來回顧一下素數的含義:所謂素數,就是除了1和它本身以外,無法被其他自然數所整除的數。比如 2,3,5,7,11,13,17,19......
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    哥德巴赫猜想的起源說起哥德巴赫猜想的起源,就不得不提到兩個人,其中一位是業餘數學家哥德巴赫,另一位是著名的大數學家歐拉這樣一個等價版本的命題,就成為了後世著名的哥德巴赫猜想。用最直白的語言來描述,陳景潤證明了任何一個大於2的偶數都可以寫成(素數A+素數B×素數C)或(素數A+素數B)的形式。
  • 摘取皇冠上的明珠——哥德巴赫猜想
    因此,人們就把這個估計稱為「哥德巴赫猜想」。1921年,哈代在哥本哈根召開的數學會上說:「哥德巴赫猜想」的困難程度是可以和任何沒有解決的數學問題相比的。);1924年,德國數學家拉德馬哈爾證明了(7+7);過了8年,1932年英國數學家愛斯特曼證明了(6+6);1938年,蘇聯數學家布赫斯塔勃證明了(5+5);到第三年,1940年他又獲得(4+4)的更佳結 果;過了16年,到1956年,蘇維埃數論英雄維諾格拉託夫又取得(3+3)的好結果;1957年,在向科學進軍聲中,我國數學家王元成功地證明了(2+3)。
  • 哥德巴赫猜想何時能證明出來?
    不難看出,哥德巴赫的命題是歐拉命題的推論。事實上,任何一個大於5的奇數都可以寫成如下形式:2N+1=3+2(N-1),其中2(N-1)≥4.若歐拉的命題成立,則偶數2(N-1)可以寫成兩個素數之和,於是奇數2N+1可以寫成三個素數之和,從而,對於大於5的奇數,哥德巴赫的猜想成立。
  • 我若證明了哥德巴赫猜想,能否保送清華北大?一名高中生的猜想
    經過幾天的網絡膨脹發酵,傳說中網絡上面能證明哥德巴赫猜想的那位高中學生(自稱數學物理滿分,但是文科偏科,英語長期30分),終於在1月1號跨年當天公布了答案,整整5頁紙的推算過程(其實實際有意義的加起來不超過兩張紙),引起了網絡軒然大波。
  • 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?
  • 陳景潤要證明的哥德巴赫猜想是1+1=2嗎?
    任何一個大於2的偶數都可以表示成兩個質數之和的形式,這就是哥德巴赫猜想的歐拉表述。這一猜想至今沒有被證明,也沒有被證偽。人們難以找出質數的確切分布規律,這可能是哥德巴赫猜想難以證明或證偽的原因。這種方法也被用到了證明哥德巴赫猜想上,證明思路大體是這樣的,a個質數的乘積加上b個質數的乘積如果被證明可以表示出所有的大偶數,這樣就證明了a+b。把a和b逐漸減小,一直減小到1,就證明了任意的大偶數都可以表示成一個質數加上一個質數的形式,簡稱1+1。中國人對哥德巴赫猜想有著特殊的情結。
  • 著名的哥德巴赫猜想,到底在猜什麼?
    這也是現在哥德巴赫猜想的通常表述方式,其亦稱為"強哥德巴赫猜想"或"關於偶數的哥德巴赫猜想"。歐拉認為可以將這一猜想視為定理,只可惜他也無法給出猜想的證明。當然如果"強哥德巴赫猜想"可以被證明,"弱哥德巴赫猜想"也就迎刃而解。沉寂:難以逾越的高山哥德巴赫猜想的困難程度可以與任何一個已知的數學難題相比。
  • 再談哥德巴赫猜想
    承接上我的上一篇,《哥德巴赫猜想隱藏的秘密》。昨天很湊巧,我多久沒有上「知乎」了,無聊地才一登陸上去,就被推送「哥德巴赫猜想證明」。我認真地看完了前幾段,忍不住給作者留言:「對不起,我只看到您『基於統計』這四個字,以下種種精妙的推演與計算都不需要看了……」作者很快給我回復了,吧啦吧啦。
  • 一篇圖文帶你讀懂:數學界至今未解決的難題——哥德巴赫猜想
    這種縮小包圍圈的辦法很管用,科學家們於是從「9+9」開始,逐步減少每個數裡所含質數因子的個數,直到最後使每個數裡都是一個質數為止,這樣就證明了」哥德巴赫猜想」。 1932年,英國的埃斯特曼證明了「6+6」。 1937年,義大利的蕾西先後證明了「5+7」,「4+9」,「3+15」。 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」。