费马在书中简单地写道:“我有一个精彩的证明,但这里的空间太小,放不下。” 但遗憾的是费马没有写下所有答案。 这个猜想是所有高等数学必须学习的:
马猜想,当n>2时,关于x、y、z的方程x^n+y^n=z^n无正整数解。
案例如下:

费马猜想的可怕之处在于,一句随意的评论就难倒了高斯、欧拉、希尔伯特等最杰出的数学头脑。
直到350年后,牛津大学的一位教授花了整整十年的时间才终于做到了。 他的名字叫安德鲁·怀尔斯。
证明过程非常艰辛,他将结果发表在数学顶级期刊《数学年鉴》第141卷上。 证明过程包括两篇文章,共130页,占据了整卷书。
而且证明过程使用了大量20世纪才有的数学公式和研究成果。 费马诞生于1601年,可想而知这个公式有多么可怕。

费马一生都是公务员
1601年,费马诞生。 费马小时候不像高斯。 高斯在小学时就表现出了惊人的数学天赋。 费马兴趣广泛,并没有表现出非凡的数学天赋,但他非常喜欢数学。
费马是富二代,他的父母拥有丰厚的财产。 就算活一辈子,也比常人要优秀。
费马上学时,他的父亲直接为他聘请了两名导师,教他读书。
大学毕业后,费马做了17世纪法国人最光荣的工作,成为一名律师和参议员。
公务员的生活是枯燥无味的。 他开始利用业余时间继续学习他最喜欢的数学。 他沉浸在这项研究中,根本停不下来。 他研究了几十年。
1637年,费马36岁的时候,他提出了一个非常非常非常牛逼的定理,叫做:费马大定理。

36岁时,费马在研究丢番图算术第11卷第8题时突然停了下来。
丢番图讨论了n=1、n=2、n=-1、k=-2等情况。 但费马灵光一闪。 如果这里的k大于或等于3,这个方程有整数解吗?
于是费马在这本拉丁文译本《算术》第11卷第8题的空白处自信地写道:
“将一个三次方数除以两个立方数之和,或者将一个四次方除以两个四次方之和,或者将比二次方高的次方除以两个同次方的幂之和,都是不可接受的。 这是可能的。 我确信我已经发现了一个精彩的证明,但这里的空间太小,无法写下来。”
或许,对于费马来说,这只是一句随口的评论,但却让整个数学界忙碌了350多年!


许多数学家尚未解决的费马大定理
第一个发起挑战的数学家是18世纪瑞士数学家欧拉。 他发现费马已经证明了n=4。 1770年,欧拉给出了n=3的证明。
此时,133年过去了。
第二位是19世纪初法国自学成才的女数学家热尔曼。 她独立证明了当n和2n+1都是素数时,费马大定理至少有一个反例x、y、z。 是n的整数倍。
第三、第四——1825年,德国数学家狄利克雷和法国数学家勒让德独立证明了“费马大定理”在n=5时成立。
此时,188年过去了。
1847年,戏剧性的一幕发生了:著名数学家拉梅和柯西双双宣布,他们已经基本证明了“费马大定理”。

这时,著名数学家高斯的徒弟库默尔站了出来。 虽然他无法证明,但他成功证明了这两位数学家的证明是错误的。
他还给出了一个震惊世界数学家的结论:按照目前的数学方法,“费马大定理”是不可能证明的。
结果,费马大定理被抛入了阴影,不再有多少人关心它。
直到1908年,一位德国人才重新点燃了数学家对费马定律的热情。
1908年,即将自杀的年轻数学家沃尔夫斯凯尔在自杀的最后两个小时里打开了一本杂志。 他被质疑费马大定理并证明其错误所在所吸引。
他花了一个晚上的时间发现了本文作者 Kummer 详细介绍的漏洞,并解决了该漏洞。
年轻的沃尔夫斯凯尔还是个富翁。 他拿出200万美元,并宣布,如果他能破解费马大定理,谁能解出它斯凯尔,100年就属于谁。 截止日期是 2007 年。

直到怀尔斯的出现,这个难题终于有了答案。
326年后的1963年,一位名叫安德鲁·怀尔斯的10岁英国孩子第一次在书中读到《费马大定理》的故事,并被深深吸引。
1986年,已经是普林斯顿大学教授的怀尔斯决定放弃其他一切研究,开始向“费马大定理”发起总攻。 他首先花了 18 个月的时间学习必要的数学工具。
怀尔斯判断,这可能需要10年的潜心努力。
那一年,怀尔斯33岁。 当他开始研究“费马大定理”时,除了他的妻子之外,他没有告诉任何人。
怀尔斯是一位经验丰富、才华横溢的数学家,但他在证明过程中也遇到了很多困难。


一开始,他每天都失败,尝试新方法,失败,再尝试,再失败,就这样奋斗了5年。
后来,他回忆起失败的感觉说:“感觉就像被扔进了一个黑屋子,什么也看不见,也不知道自己在哪里,只能用手小心翼翼地触摸周围的物体。前路艰难。”
很快就到了第七个年头,时间过得很快,怀尔斯也迎来了收获。
1993年6月23日,号称“本世纪最重要的数学讲座”在剑桥牛顿研究所拉开帷幕。
一间教室里挤满了来自世界各地的200多名数学家。 数学家们看着台上的年轻人,正在兴奋地写下自己的研究成果,写满了好几块黑板。 写完后,他大声说道:“我想我就到这里结束吧。”
那一刻,怀尔斯笑得像个非常快乐的孩子。 他儿时的梦想终于实现了。
全场数学家报以热烈的掌声。 这个困扰数学界300多年的难题真的得到了解决。
第二天,世界各地报纸的头版争相报道,第一次出现了数学家的名字:安德鲁·威尔斯!

数学是一门非常严谨的学科。 当怀尔斯把他的200页研究成果手稿偷到《数学发明》杂志时。 数学界部署了数百台计算机来开始大规模的审查过程。
而且有一点非常重要:只要计算或逻辑出现错误,怀尔斯的证明就毫无价值!
然而,数学也是严谨的。 在怀尔斯的200页手稿提交给《数学发明》杂志后,数学家们在数百台电子计算机的帮助下开始了复杂的审查过程:只要有一个计算或逻辑错误,怀尔斯的证明就毫无价值!
果然一位数学大师的350年数学公式,值得一看!,悲剧发生了。
在证明的过程中,有一个小环节无法完全证明。 怀尔斯必须想出一个更强大的方法。
1993年12月,怀尔斯本人承认证明存在问题,但他会纠正它。 数学界开始质疑他是否真正解决了这个问题,是否只是一场表演。
在九个月的时间里,怀尔斯夜以继日地工作来纠正他的证明。

然而,看热闹的人越来越多,有人讽刺地说:怀尔斯也是近300年来证明“费马大定理”的失败者之一。
怀尔斯不理睬他们。
1994年10月25日,怀尔斯经过论证发现了一种可以完美弥补那个小细节的证明方法。
这一次,无论是复杂的计算机还是严谨的数学家都无法在怀尔斯的证明中找到任何漏洞。
这个困扰数学界357年的“费马大定理”终于被怀尔斯证明了!
1997年,怀尔斯因《费马大定理》获得了10万马克奖金。 如果再过10年,奖金将无法领取。
不得不说费马实在是太神奇了。 仅仅是他随意写下的一个记号,就已经困扰了数学界350多年。 怀尔斯也是一个天才。 他花了十年时间才终于证明了费马大定理。 这种毅力,是常人难以企及的。
标题:一位数学大师的350年数学公式,值得一看!
链接:https://www.xunmac.com/news/xydt/2024-05-12/2019.html
版权:文章转载自网络,如有侵权,请联系删除!