中國(guó)數(shù)學(xué)家沖擊”哥德巴赫猜想“世界難題的光輝歷程
華羅庚曾說(shuō):“哥德巴赫猜想真是美極了,現(xiàn)在還沒有一個(gè)方法可以解決它!
陳景潤(rùn)的工作不僅代表中國(guó)數(shù)學(xué)界的高峰成就,也代表了一種優(yōu)良的傳統(tǒng)。 在中國(guó),華羅庚先生早在20世紀(jì)30年代就開始研究這個(gè)問題。1952年,他在中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所還組織并領(lǐng)導(dǎo)了“哥德巴赫猜想討論班”。于是,作為華先生的得意弟子,王元也開始日以繼夜地“啃”這塊硬骨頭,先是證明了3+4,后又于1957年證明了2+3。
特別是哥德巴赫問題,自1742年由德國(guó)數(shù)學(xué)家哥德巴赫提出以來(lái),兩個(gè)半世紀(jì)間,有多少數(shù)學(xué)家為它作出了不懈的努力。我國(guó)數(shù)學(xué)家華羅庚、王元、潘承洞,特別是陳景潤(rùn),對(duì)哥德巴赫問題的表述是如此的簡(jiǎn)單:“每個(gè)偶數(shù)都可以表示成兩個(gè)素?cái)?shù)的和!
任何初知數(shù)學(xué)的人都可以理解它的含義,但要證明它又極其困難,以致于至今尚未解決。數(shù)學(xué)家們采取弱化的方式去逼近哥德巴赫問題的解決。一是對(duì)弱形式哥德巴赫問題的研究。每個(gè)偶數(shù)都可以表示成不超過k個(gè)素?cái)?shù)的和,k為一常數(shù)。如果證明到k=2,哥德巴赫問題就解決了。
1938年,華羅庚證明了:k=2的概率為1,即幾乎所有的偶數(shù)都能表示成兩個(gè)素?cái)?shù)之和。這也是弱形式哥德巴赫問題研究中的一個(gè)重要成果。
另一個(gè)方向是對(duì)因數(shù)型哥德巴赫問題的研究:每個(gè)偶數(shù)都可以表示為一個(gè)素因數(shù)不超過a和一個(gè)素因數(shù)不超過b的兩個(gè)殆素?cái)?shù)之和,簡(jiǎn)記為(a,b);或一個(gè)素?cái)?shù)和一個(gè)素因數(shù)不超過c的殆素?cái)?shù)之和,簡(jiǎn)記為(i,c)。
1956年,王元證明了(3,4)。
1957年,王元又證明了(2,3)。
1962年.中國(guó)數(shù)學(xué)家播承洞和蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家巴爾巴恩各自獨(dú)立證明了(1,5)。
1963年,潘承洞與王元等合作證明了(1,4)。
1965年,維諾格拉朵夫、布赫夕塔布及意大利數(shù)學(xué)家朋比尼(E.Bombieri)證明了"1十3"。
1966年5月,陳景潤(rùn)證明了(1,2)。
1966年,
陳景潤(rùn)取得了(1+2)的最新成績(jī),其結(jié)果發(fā)表在《數(shù)學(xué)通報(bào)》第17期上,在國(guó)際上引起了轟動(dòng)效應(yīng);1973年陳景潤(rùn)發(fā)表了(1+2)的詳細(xì)證明,并創(chuàng)立了“陳氏定理”,受到國(guó)際數(shù)學(xué)界的高度贊揚(yáng),得到國(guó)際公認(rèn)。為中國(guó)在國(guó)際“奧林匹克”大賽中,奪得了一塊金牌。
他的論文摘要發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)》上。因?yàn)闆]有發(fā)表詳細(xì)的證明過程當(dāng)時(shí)他的這一成果并未得到國(guó)際上的承認(rèn)。前輩數(shù)論專家閔嗣鶴仔細(xì)審閱了陳景潤(rùn)的長(zhǎng)達(dá)200頁(yè)的論文原稿,確認(rèn)證明無(wú)誤,但建議他改進(jìn)、簡(jiǎn)化。文革中,正當(dāng)別人熱衷于造反有理、斗私批修時(shí),陳景潤(rùn)在極其艱難的政治氛圍和生活環(huán)境中,蟄居6平方米的陋室.七易寒暑,寫了幾麻袋的草稿紙,堅(jiān)持不懈地繼續(xù)研究。
1973年,陳景潤(rùn)在《中國(guó)科學(xué)》上正式全文發(fā)表了他的著名論文"大偶數(shù)表為一個(gè)素?cái)?shù)及不超過兩個(gè)素?cái)?shù)和乘積之和"。這一輝煌成就立即在國(guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)界引起了強(qiáng)烈的反響,被認(rèn)為是"篩法的光輝頂點(diǎn)“。英國(guó)數(shù)學(xué)家哈勃斯丹(H.Halberstam)和德國(guó)數(shù)學(xué)家李希持(H.Richet)合著的數(shù)論著作《篩法》當(dāng)時(shí)正在排印,他們見到陳景潤(rùn)的論文后,立即增補(bǔ)了專章,以"陳氏定理"為標(biāo)題,基本上全文轉(zhuǎn)載了陳景潤(rùn)的論文。
陳景潤(rùn)于1978年和1982年兩次收到國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)請(qǐng)他作45分鐘報(bào)告的邀請(qǐng)。這是中國(guó)人的自豪和驕傲。華羅庚曾對(duì)王元與潘承洞的突破感到由衷的喜悅,但他說(shuō):“最使我感動(dòng)的是‘1+2’!
陳景潤(rùn)本想在他有生之年內(nèi),完成(1+1),使數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)理論出現(xiàn)奇光異彩?上В谒詈蟮氖嗄曛,帕金森氏綜合癥困擾他,使他長(zhǎng)期臥病在床而不能實(shí)現(xiàn)夙愿。
但最終解決哥氏猜想(1+1)還有一段艱巨的路程。據(jù)著名數(shù)學(xué)家楊樂的估計(jì),要到下一世紀(jì)才有解決這個(gè)難題的可能。
據(jù)吳文俊的回憶和王元在一些文章和著作中的講述,解決哥德巴赫猜想的意向最初由華羅庚提出。
吳文俊曾說(shuō)過:“陳景潤(rùn)同志本來(lái)是一個(gè)無(wú)名小卒,華羅庚同志知道了他的某些工作,就把他引到數(shù)學(xué)所來(lái)。在數(shù)學(xué)所這樣一個(gè)環(huán)境里,在華羅庚先生親自指導(dǎo)之下,陳景潤(rùn)同志做出了許多重要的工作。其中最突出的就是大家都知道的,所謂哥德巴赫猜想(1+2)的證明。這出現(xiàn)于1965年。我相信如果當(dāng)年陳景潤(rùn)同志沒有被華羅庚同志引到數(shù)學(xué)所來(lái),他的成長(zhǎng)奇跡是不可能的。
吳文俊還說(shuō):“我們?cè)跀?shù)學(xué)方面有這樣一種共同攻關(guān)的傳統(tǒng),國(guó)內(nèi)應(yīng)該對(duì)這一傳統(tǒng)加以重視、學(xué)習(xí)和發(fā)揚(yáng)。”
中科院系統(tǒng)科學(xué)研究所所長(zhǎng)高小山說(shuō):“這是團(tuán)隊(duì)工作的結(jié)果,是一場(chǎng)接力賽!
近百年來(lái),數(shù)學(xué)家為解決這些問題所作的努力,創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)新的數(shù)學(xué)理論和方法,開辟了一個(gè)又一個(gè)新的數(shù)學(xué)領(lǐng)域和分支,顯示了數(shù)學(xué)的強(qiáng)大生命力,并預(yù)示著數(shù)學(xué)的美好未來(lái)。
2008年年底10個(gè)公眾關(guān)注的科技問題:哥德巴赫猜想”能否最終被證明? |