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你聽說過有數(shù)學家在研究1+1=2嗎?他們究竟在研究什么?

 昵稱64114534 2019-07-12

我小時候非常喜歡數(shù)學,也喜歡聽大人閑談關于數(shù)學的知識。

那時候就有大人跟我說:“數(shù)學知識越到高深,反而會回歸簡單。比如說最高的數(shù)學就是1+1=2,有很多頂尖的數(shù)學家都在研究……”

后來,又時不時地聽人說起過類似的話題,有小伙伴,也有師長。

當然,小伙伴估計也是從他的師長那聽說,然后又來跟我顯擺的——“你知道嗎?最牛的數(shù)學家居然在研究1+1=2呢!”

長大以后,一路上學讀到博士,雖然不是數(shù)學專業(yè),但也基本對數(shù)學有了些大體的了解。

回想起來,只會覺得好玩:原來這說法雖然是一種誤會,但其實也不能說完全沒有依據(jù),只不過把某些東西以訛傳訛罷了。

我后來也問過一些師長,問他們是怎么知道數(shù)學家們在研究“1+1=2”這個問題的。他們的回答一般都會提到陳景潤。顯然,他們的這個說法應該是來源于陳景潤研究的一個著名數(shù)學問題——歌德巴赫猜想。

但是,這其實是對歌德巴赫猜想的一種誤解:歌德巴赫猜想最多只是表示成“1+1”,根本就沒有“等于2”。而且這里的“1+1”只是一種記號,并不是真正算兩個數(shù)字“1”的加法。

歌德巴赫猜想的內(nèi)容是:任一大于2的偶數(shù)都可寫成兩個質(zhì)數(shù)(素數(shù))之和,例如10=3+7,25=2+23,100=3+97等等。

由于暫時無法證明這一猜想,數(shù)學家們試圖先證明一些接近但是稍微容易的命題,例如:'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',這個命題被簡記為“a+b”。

所謂一個數(shù)的“素因子個數(shù)不超過a”,是指這個數(shù)最多能表示成a個素數(shù)的乘積。而如果一個數(shù)是素數(shù),那么顯然它的素因子只有它自己一個,也就是說此時a=1。

所以,證明歌德巴赫猜想其實就是證明“1+1”。

而陳景潤的杰出之處在于他證明了“1+2”,即任何一個足夠大的偶數(shù)都能表示成一個素數(shù)和另一個素因子個數(shù)不超過2的數(shù)之和。這是最接近歌德巴赫猜想的結論,可以說距離最終證明只有一步之遙。

遺憾的是,這一步至今都沒人能跨越,以至于很多數(shù)學家懷疑這條路線可能走不通,需要另尋他路。

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