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发表于 2014-5-30 00:02
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对哥德巴赫猜想的简要介绍
1742年6月7日,在柏林科学院工作的著名瑞士数学家欧拉(Leonhard Euler, 1707-1783)收到一封由普鲁士(现在的德国)派往俄罗斯的公使哥德巴赫(Christian Goldbach, 1690-1764)在莫斯科写给他的信,信的全文如下:
欧拉,我亲爱的朋友!
你用及其巧妙而又简单的方法,解决了千百人为之倾倒,而又百思不得其解的七桥问题,使我受到莫大地鼓舞,它一直鞭策着我在数学的大道上前进。
经过充分地酝酿,我想冒险发表一个猜想。现在写信给你征求你的意见。
我的问题如下:
随便取某一个奇数,比如77,它可以写成三个素数之和:
77=53+17+7
再任取一个奇数461,那么,461=449+7+5
也是三个素数之和。461还可以写成
257+199+5
仍然是三个素数之和。
这样,我就发现:
任何大于5的奇数都是三个素数之和。
但是,怎样证明呢?虽然任何一次试验都可以得到上述结果,但不可能把所有奇数都拿来检验,需要的是一般的证明,而不是个别的检验,你能帮忙吗?
哥德巴赫
六月一日
同年6月30日,欧拉在给哥德巴赫的回信中说:
哥德巴赫,我的老朋友,你好!
感谢你在信中对我的颂扬!
关于你的这个命题,我做了认真地推敲和研究,看来是正确的。但是,我也给不出严格的证明。这里,在你的基础上,我认为:
任何一个大于2的偶数,都是两个素数之和。
不过,这个命题也不能给出一般性的证明,但我确信它是完全正确的。
欧拉
六月三十日
后来,欧拉把他们的信公布于世,吁请世界上数学家共同谋解这个数论上的难题。
当时的数学界把他们通信中涉及的问题称为“哥德巴赫猜想”(Goldbach’s conjecture)。
由于西方数学家习惯于把1也当作素数,所以,4=1+3和7=1+3+3也算作正确的分解。而今天一般把这个猜想归纳成:
(1) 每一个不小于4的偶数都是两个素数之和;
(2) 每一个不小于7的奇数都是三个素数之和。
哥德巴赫猜想问世以来已经270年了,尽管无数的数学家为解决这个猜想付出了艰辛的劳动、绞尽了脑汁,但是,迄今为止,它仍然是一个既没有被证明,也没有被推翻的猜想。
19世纪著名数学家康托尔检验了1000以下的所有偶数,奥培利检验了1000至2000的所有偶数,结果都对。
1900年,希尔伯特(法,D.Hilbert)把哥德巴赫猜想列入他的23个数学难题第八个关于素数问题之中,介绍给二十世纪的数学家们来解决。
1912年,在第五届国际数学家大会上,著名的数学大师兰道(E.Landao)发言说:“哥德巴赫问题即使改成较弱的命题(3),也是现代数学家力所不能及的。命题(3)的内容是:不管是不超过3个,还是不超过30个,只要你想证明存在一个正数C,而能使每一个大于2的整数,都能表示为不超过C个素数之和。
1921年,英国著名数学家哈代(Hardy Littlewood)在哥本哈根召开的国际数学家大会上说:哥德巴赫猜想难度之大,可以与任何没有解决的数学问题相比拟。
1930年,苏联25岁的数学家史尼尔勒曼(ШНИРеЉМаН)创造了“密率”,结合1920年挪威数学家布龙(Brun)创造的“筛法”,成功地证明了命题(3),还估计这个数不会超过K,且 K≤800000.
后来,K值随着数学家们的进攻而缩小:
1935年,K≤2208, (苏联. 罗曼诺夫 романов)
1936年,K≤ 71, (德国. 海尔布伦 Heilbronn,兰道 Landan,希尔克 Selerk)
1937年,K≤ 67, (意大利. 里奇 Ricci)
1950年,K≤ 20, (美国. 夏彼罗 Shapio, 瓦尔加)
1956年,K≤ 18, (中国. 尹文霖)
1968年,K≤ 10, ( Siebert, қүзяшев, чеүро)
1976年,K≤ 6, ( 旺格汉 Vaughan)
1937年,T.Esterman证明了:对于充分大的偶数,都是两个素数之积与两个素数之积的和。同年,苏联的维诺格拉多夫(Ц.М.ВНОҐраГОВ)应用哈代和李托伍德的“圆法”和他自己创造的“三角和”,证明了:对于充分大的奇数,都可以表示成三个奇素数之和,这里,注意“充分大”。
在对哥德巴赫猜想进攻的路线上,人们还想出了一个办法,将偶数写成两个自然数之和,然后想办法降低这两个自然数的素因子的个数。如果两个自然数的素因子个数变成了1和1,这就是两个素数之和了,这就是人们常说的1+1.
早在上世纪1938年,我国著名数学家华罗庚就证明了:任给一整数K,每一充分大的奇数都可表为P1+P2+P3k (P1,P2,P3为奇素数)。
1920 年,9+9 (挪威. 布朗 Brun)
1924年,7+7 (德国. 拉德马赫 Rademacher)
1932年,6+6 (英国. 艾斯特曼 Estermann)
1937年,5+7, 4+9, 3+5 (意大利. 里奇 Ricci)
1938年,5+5, (苏联. 布赫希塔勃Бухштаб)
1939-1940年,4+4, 苏联. 布赫希塔勃 和 тартақовсқни)
1948年,1+6 (匈牙利 A.Renyi)
1956年,3+4, (中国. 王元)
1956年,3+3, (苏联. 布赫希塔勃)
1957年,2+3, (中国. 王元)
1962年,1+5, (中国. 潘承洞 和 баРбан)
1963年,1+4, (中国. 王元)
1965年,1+3, (苏联. 维诺格拉多夫, 布赫希塔勃;意大利. 邦别里)
1966年,1+2, (中国. 陈景润)
到目前为止,中国已故数学家陈景润证明了1+2,达到了世界领先的地步,距1+1仅一步之遥。
由于证明这个猜想的难度太大,许多国家的数学研究机构早已停止了对这个问题的研究。就在人们都感到无可奈何时,英国费伯出版社和美国布鲁姆斯伯里出版社为给希腊作家佐克西亚季斯的小说《彼得罗斯大叔和哥德巴赫猜想》作宣传,于2000年3月18日宣布,谁能在两年內解开哥德巴赫猜想这一古老问题之谜,就给颁发高达100万美元的奖金,截止日期是2002年3月15日。 这一举措使得研究哥德巴赫猜想的人们看到了这一工作的价值。但是,近几十年来,中国民间确有不少的非数学专业人士一不为钱、二不怕苦,非常执着、不畏艰辛地去刻苦钻研这个数论难题,以为祖国争光。有些人是在血泪辛酸的环境中写出了证明这个难题的大作,只可惜,都没有得到数学界支持和普遍认可。
2013年8月,法国籍的秘鲁数学家Harald HeHgott 宣布证明了弱哥猜,即任何一个奇数等于三个素数之和。 |
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