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古希臘哲學(xué)家畢達哥拉斯創(chuàng)建的畢達哥拉斯學(xué)派認(rèn)為數(shù)字具有魔力,是世間外物的本源。如今來看這個論點著實荒謬,但是有些數(shù)字具有神秘的魔力,確實不爭的事實。讓我們一起來看看歷史上那些神秘的數(shù)字魔咒。 角谷猜想 角谷猜想又稱冰雹猜想,由日本著名學(xué)者角谷靜夫于1930年提出。角谷猜想表述為:
角谷靜夫,日本數(shù)學(xué)家,耶魯大學(xué)教授。 回文猜想 '回文'是指正讀反讀都能讀通的句子,它是古今中外都有的一種修辭方式和文字游戲,如'我為人人,人人為我'等。在數(shù)學(xué)中也有這樣一類數(shù)字有這樣的特征,成為回文數(shù)(palindrome number),比如1991就是一個很特殊的四位數(shù),從左向右讀與從右向左讀竟是完全一樣的。 人們發(fā)現(xiàn),任何一個自然數(shù)與它的倒序數(shù)相加,所得的和再與和的倒序數(shù)相加,如此反復(fù)進行下去,經(jīng)過有限次步驟后,最后必定能得到一個回文數(shù)。不過這只是個猜想,因為有些“桀驁的”數(shù)并不被“馴服”。比如說196和277386,按照上述變換規(guī)則重復(fù)了數(shù)十萬次,仍未得到回文數(shù)。但是人們既不能肯定運算下去永遠得不到回文數(shù),也不知道需要再運算多少步才能最終得到回文數(shù)。 費馬大定理 費馬在閱讀丟番圖(Diophatus)《算術(shù)》拉丁文的法文譯本時,曾在第11卷第8命題旁寫道:“將一個立方數(shù)分成兩個不同的立方數(shù)之和,或一個四次方冪分成兩個不同的四次方冪之和,或者一般地將一個高于二次的方冪分成兩個不同數(shù)的同次方冪數(shù)之和,這是不可能的。關(guān)于此,我確信已發(fā)現(xiàn)了一種美妙的證法 ,可惜這里空白的地方太小,寫不下。費馬沒有寫下證明,而他的其它猜想對數(shù)學(xué)貢獻良多,由此激發(fā)了許多大數(shù)學(xué)家們對這一猜想的興趣。
三百多年來,無數(shù)數(shù)學(xué)大師試圖證明費馬大定理,均以失敗告終,直到1994年由英國數(shù)學(xué)家安德魯·懷爾斯最終證明。但是懷爾斯用的是復(fù)雜的現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法,距離費馬提出時已經(jīng)過去300多年,當(dāng)年費馬確信發(fā)現(xiàn)的美妙證法,可能將是永遠的謎團了。 孿生素數(shù)猜想 孿生素數(shù)就是指相差2的素數(shù)對,例如3和5,5和7,11和13…。這個猜想正式由希爾伯特在1900年國際數(shù)學(xué)家大會的報告上第8個問題中提出,可以這樣描述: 存在無窮多個素數(shù)p,使得p + 2是素數(shù)。 素數(shù)對(p, p + 2)稱為孿生素數(shù)。 因為素數(shù)隨著自然數(shù)的增加是越來越稀疏的,所以孿生素數(shù)稀疏的更快,孿生素數(shù)猜想是悖于常識的。這一猜想至今仍未得到完全證明。 哥德巴赫猜想 哥德巴赫1742年給歐拉的信中哥德巴赫提出了以下猜想:任一大于2的偶數(shù)都可寫成兩個質(zhì)數(shù)之和。但是哥德巴赫自己無法證明它,于是就寫信請教赫赫有名的大數(shù)學(xué)家歐拉幫忙證明,但是一直到死,歐拉也無法證明。因現(xiàn)今數(shù)學(xué)界已經(jīng)不使用“1也是素數(shù)”這個約定,原初猜想的現(xiàn)代陳述為:任一大于5的整數(shù)都可寫成三個質(zhì)數(shù)之和。歐拉在回信中也提出另一等價版本,即任一大于2的偶數(shù)都可寫成兩個質(zhì)數(shù)之和。今日常見的猜想陳述為歐拉的版本。把命題'任一充分大的偶數(shù)都可以表示成為一個素因子個數(shù)不超過a個的數(shù)與另一個素因子不超過b個的數(shù)之和'記作'a+b'。1966年陳景潤證明了'1+2'成立,即'任一充分大的偶數(shù)都可以表示成二個素數(shù)的和,或是一個素數(shù)和一個半素數(shù)的和'。 數(shù)學(xué)的絕大多數(shù)分支,都在自然科學(xué)中獲得了大量應(yīng)用,并促進了工程技術(shù)的發(fā)展。從微積分應(yīng)用于牛頓力學(xué),到黎曼幾何應(yīng)用于廣義相對論,再到矩陣?yán)碚搼?yīng)用于量子力學(xué)。而至今未在自然科學(xué)中獲得大量應(yīng)用的就是數(shù)論了,說不定,宇宙的終極秘密就藏在這些數(shù)字魔咒之中,等待我們?nèi)グl(fā)掘。 |
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