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哥德巴赫猜想,是数论里的一个未解之谜。

http://www.51xue.org.cn  2007/5/24 源自:中华职工学习网 【字体: 字体颜色

公元1742年6月7日哥德巴赫写信给当时的大数学家欧拉,提出了以下的猜想:“任何不小于4的整数都可以表示成两个或两个以上的素数之和”(与现今表达有出入,原因是哥德巴赫认为1也是素数,参见书信复印件的图示)。

  现今的表达方式有

  任何一个大于2的偶数,都可以表示成两个素数之和。(A) (例: 4 = 2 + 2)
  任何一个不小于9的奇数,都可以表示成三个奇素数之和。(B) (例: 9 = 3 + 3 + 3)
  任何一个大于5的奇数(偶数亦可),都可以表示成三个素数之和。(C) (例: 7 = 2 + 2 + 3 ;6 = 2 + 2 + 2)
  其中,猜想A是欧拉在回信中使用的表达,被称为二重哥德巴赫猜想或强猜想,猜想B与猜想C被称为三重歌德巴赫猜想或弱猜想。通过初等的代数变换,可以知道A是B与C的充分条件,即若A正确即可推出B以及C正确。

  关于该猜想最初的突破来自俄国的维诺格拉多夫,他用圆法和指数和估计无条件地证明了猜想B是正确的。他证明了每一个充分大的奇数都可以表示成三个奇素数的和。这里,充分大的下限可表示为大约10的400次方。于是关于猜想B的证明便归结为验证小于该数的每一个奇数。

  1966年,陈景润证明了“1 + 2”,也就是:“任何一个足够大的偶数,都可以表示为一个素数及一个不超过二个素数的乘积之和”。

  试图证明
  就像许多著名的数学未解问题,对哥德巴赫猜想有不少宣称的证明,但都未为数学界所接受。

  因为哥德巴赫猜想容易为行外人理解,这一直是伪数学家一个很普遍的目标。他们试图证明它,或有时试图反证它,使用的仅是高中数学。它和四色定理和费马最后定理遭遇相同,后两问题都易于叙述,但其证明则非一般地繁复。

  像哥德巴赫猜想这类问题,不能排除以简单方法解决的可能,但以专业数学家对这类问题所花费的大量精力,第一个证明并不可能容易得出。

  从6=3+3、8=3+5、10=5+5、……、100=3+97=11+89=17+83、……这些具体的例子中,可以看出哥德巴赫猜想都是成立的。有人甚至逐一验证了3300万以内的所有偶数,竟然没有一个不符合哥德巴赫猜想的。20世纪,随着计算机技术的发展,数学家们发现哥德巴赫猜想对于更大的数依然成立。可是自然数是无限的,谁知道会不会在某一个足够大的偶数上,突然出现哥德巴赫猜想的反例呢?于是人们逐步改变了探究问题的方式。

  1900年,20世纪最伟大的数学家希尔伯特,在国际数学家大会上把“哥德巴赫猜想”列为23个数学难题之一。此后,20世纪的数学家们在世界范围内“联手”进攻“哥德巴赫猜想”堡垒,终于取得了辉煌的成果。

  20世纪的数学家们研究哥德巴赫猜想所采用的主要方法,是筛法、圆法、密率法和三角和法等等高深的数学方法。解决这个猜想的思路,就像“缩小包围圈”一样,逐步逼近最后的结果。

  1920年,挪威数学家布朗证明了定理“9+9”,由此划定了进攻“哥德巴赫猜想”的“大包围圈”。这个“9+9”是怎么回事呢?所谓“9+9”,翻译成数学语言就是:“任何一个足够大的偶数,都可以表示成其它两个数之和,而这两个数中的每个数,都是9个奇质数之乘积。” 从这个“9+9”开始,全世界的数学家集中力量“缩小包围圈”,当然最后的目标就是“1+1”了。

  1924年,德国数学家雷德马赫证明了定理“7+7”。很快,“6+6”、“5+5”、“4+4”和“3+3”逐一被攻陷。1957年,中国数学家王元证明了“2+3”。1962年,中国数学家潘承洞证明了“1+5”,同年又和王元合作证明了“1+4”。1965年,苏联数学家证明了“1+3”。

  1966年,中国数学家陈景润攻克了“1+2”,也就是:“任何一个足够大的偶数,都可以表示成两个数之和,而这两个数中的一个就是奇质数,另一个则是两个奇质数的乘积。”这个定理被世界数学界称为“陈氏定理”。

  由于陈景润的贡献,人类距离哥德巴赫猜想的最后结果“1+1”仅有一步之遥了。但为了实现这最后的一步,也许还要历经一个漫长的探索过程。有许多数学家认为,要想证明“1+1”,必须通过创造新的数学方法,以往的路很可能都是走不通的。

  民间数学爱好者的尝试
  有很多非专业数学爱好者试图证明这个猜想,但是这些证明往往被看作民间“猜想”爱好者不自量力的举动。专业数学研究者认为证明这一猜想需要深刻的数论理论知识,然而几乎所有的民间数学爱好者的“证明”使用的数学工具往往仅仅是初等数学或者微积分。对此专业人士认为,依*这些简单的数学工具是无法证明哥德巴赫猜想的,并且因此而希望民间爱好者停止尝试。

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