民间数学家庄严庄宏飞证明费马大定理

汨罗江畔一小草

                                                                             驯服数学史上的超级野马创惊天奇迹
                                                                            民间数学家庄严庄宏飞证明费马大定理


       新春伊始，春意盎然，襄土衍畔，喜讯频传。在古城人民欢庆新春之际，一个重大的科技喜讯再次让古城辽阳人心鼎沸，万口相传。世界超级数学难题费马大定理的代数证明被意外发现。在世界数学史上疯传了三百九十多年的费马大定理神话之迷被彻底揭穿。而终结费马大定理神话故事,创造数学史上惊天奇迹的人，就是我市的著名民间科学家庄严，庄宏飞。
       费马是17世纪法国著名数学家，他一生数学成果丰硕，而最能让人耳熟能详的当属费马小定理，费马大定理。费马小定理的数学含义是，如p是素数，则a^p-1除以p的余数是1；费马大定理的数学含义是，方幂和三项式方程x^2+y^2=z^2有无穷多组整数解，而形如x^n+y^n=z^n的方程，当n大于2时永远没有整数解。费马小定理被后来18世纪的瑞士数学家欧拉所证明，而对于费马大定理的证明过程却一波三折，故事纷争不断。
       1621年费马在巴黎买了一本刁番图所著的算术学的法文译本，里面提到了毕哥拉斯三角形，当费马读这本书的时侯，他在书中做了一些简短的笔记：指出x^2+y^2=z^2有无穷多组整数解，而形如x^n+y^n=z^n的方程，当n大于2时永远没有整数解。他后来说，我当时想出了一个绝妙的证明方法，但因书上的空白处太小写不完。费马去世后人们在图书馆找到了那本书，书里面费马未完成证明的笔记也公诸于世了。从那时起，各国的优秀数学家都试图接手完成费马未能完成的证明，但几十年过去了却始终未能如愿。为了求得费马所说的证明，德国人佛尔夫斯克曾悬赏十万马克，当时参于证明研究的人真是不少，但这些拜金的业余数学家们最终也都一无所获。后来一些数学家用解析法相继证明了费马方程一些方次的整数关系不存在，但始终无法给出n为任意整数时都不存在整数解的数学证明。于是一些人提出了观点认为，费马要么是当时并没有作出证明，要么是在作证明的过程中什么地方搞错了。历经三百年沧桑，人们仍未能找到费马口中所说的数学证明。继而一些人干脆对费马方程存不存在费马所说的简单的代数证明失去了信心。从那时起，很多数学家开始使用迂回包抄的方法对费马大定理进行围攻证明,一时间, 证明费马大定理成了各国优秀数学家彰显数学智慧的角斗场。
       时光行进至二十世纪九十年代，全世界的数学家们终于有了收获，1995年世界数学家联合会宣布，认可英国数学家安德鲁•怀尔斯（Andrew Wiles）用现代集合法对费马大定理的证明结果，并把当年的数学大奖授给了怀尔斯。不过怀尔斯的证明深奥而冗长：用到了模形式、谷山-志村猜想、伽罗瓦群和科利瓦金-弗莱切方法等深奥的数学知识,其浓缩后的论文仍长达130页；消息一经公布立刻引来全社会的大片质疑声，一些人认为怀尔斯的证明方法高深繁难，脱离现实，与普通人心目中证明x^n+y^n=z^n有无整数解这样直观的证明目标相去甚远，而大多数人更为现实的质疑原因是，费马当年宣称用一个简单绝妙的方法证明出费马方程在大于2时永远没有整数解，而怀尔斯的证明过程显然不是费马当年宣称的证明方法。退一步说，即便怀尔斯的证明能够定论费马大定理的数学关系，也无法洗清费马本人当年的行知和解开距今三百九十多年前的历史传闻。那么，费马当年宣称用一个简单绝妙的方法,证明出费马方程在大于2时永远没有整数解的绝妙证明方法到底存在不存在呢？科学有时也会捉弄人。就在费马逝世340年后，在数学界认可怀尔斯对费马大定理证明还不到二十年时间的时光，费马大定理的代数证明在对勾股数进行的深入研究中被意外发现，客观事实定论了390年前关于费马大定理的种种传闻，为扑朔迷离的科学故事再添神秘色彩。然而，这个费马口中的绝妙证明却出奇地简单，证明过程中只用到了代数等式、代数式加减乘除法、多项代数式展开相乘、合并同类项等最基础的数学手段，通篇不足三千字，这与英国人安德鲁•怀尔斯用现代全部数学手段对费马大定理进行的洋洋数万言的证明结果相比，简直是天壤之别，无以形容。
       庄严，是我市一名普通的退休职工，1968年初中毕业，下乡后抽调回城，先后就职于电业部门和铁路部门。庄严天资聪明，兴趣广泛，擅长多种民族乐器，热衷于发明创造。他与数学结缘源于38年前。
      提起数字，提起数学。人们很自然地把它与知识、难懂、高深、神秘联系起来，而研究数学，攻克前人没有到过的数学高地，创造开发出新的数学领地，更是普通人想都不敢想的飞天之梦。然而，庄严却凭着其不弃不舍的执着信念，克服常人难以想象的艰辛苦扰，38年如一日，探知出一个又一个数学的科学处女地，用汗水和智慧圆成了一个令人称奇的数学梦想。三十多年的数学研究探索过程中，他三易工作单位，八次换房搬家。省府京城等十几个大中城市，清华北大等十几座知名学府，已及中国科学院都留下了他驻足研究的身影。庄严的数学研究成果包括，建立迭加因数剩余素数理论，余数循环节理论，恒值数理论；提出了迭加因数、模根、素数的模常数、余数循环节、恒值数、同序因数等数学新概念，证明了整数因数定理、模根因数定理、中心对称分布剩余点定理、余数循环节全节、变节、不变节定理、方幂余式恒值数定理、最大公约数定理、最小公倍数定理、二元一次方程ax-by-c=0求根公式、勾股数通解公式、勾股数再生公式、条件素数通式等多个定理公式。做为新理论的实践应用，庄严研究发明出的多功能系列数学计算器，其功能和精度将能够颠覆人们对数学计算器的传统认识，其中4项还获国家知识产权。2012年，自信的庄严勇开先河，自费开办了庄严数学研究成果展，成为我国独树一帜的民间科学家。
       对于庄严的数学研究，社会上投来了各种各样的目光。曾有好心人奉劝庄严，你把数学研究到如此精通程度很了不起，但科学研究是寂寞清贫艰苦的差事，在当今的社会形势下，你要能把一个实用技术钻研到如此精通，那你的金钱能没过腰围。好心人表示愿意在工作调转上提供帮助，面对好心盛情，庄严表示敬意，婉言谢绝，坚持走自己特色的研究之路。权威专家告诫说，当今的世界数学难题高深复杂，不可能用简单的理论办法解决，骑自行车上不了月球，奉劝民间研究者不要在研究数学上白白耗费精力。面对专家的告诫，庄严冷静自若，他说，专家的经验只能代表过去，不能代表未来，科学的发明突破没有定式，我要用客观现实来验证专家的观点。工作单位的同事说，你的聪明和毅力让我们叹服，但在我们眼中你就是个精神病，数学魔症。庄严说；世界数学历史历经两千多年，积累了无数难题，其中很多的数学佼佼者穷其毕生精力都未能攻克，任何人想要超越前人，没有百折不挠的精神和走火入魔的干法都不可能成功。所以你们说对了，在数学追求研究上，我就是一个心眼的精神魔症。有人告诉庄严，一个知名学府的学者，对中国民间研究者的现状研究后得出了中国民间研究者不能在数学研究中有所建树的论断，庄严对这种观点斥嗤之以鼻，并为中国有这样的学者感到悲哀。不管外人对庄严的数学研究持何种评价，在庄严妻子施艳静的眼中，庄严确实在兑现新婚之夜的承诺，在她看来丈夫的发明创造爱好比一般男人的打麻将喝酒爱好强，但她真怕丈夫走火入魔的研究累坏了身体，身为医生的她从行动上支持了庄严的数学研究，尽最大努力操起了全部家务。
       三十多年的数学攻关之路，庄严从头学起。他自学数学专业课程，反复研读华罗庚、陈景润的数学专著，从中汲取知识营养，寻找攻关方向。他参加学术活动走遍沈阳、鞍山、大连、长春、四平、徐州、成都、长沙、北京等多个城市，先后到辽宁师专、辽宁大学、辽宁师范大学、东北大学、沈阳师范大学、北京大学、清华大学、中国科学院长春物理研究、中国科学院数学研究所、等知名学府拜师学艺，发表见解。不懈的努力换回了丰厚的回报。1990年他的模根素数新理论在辽阳市通过专家组鉴定，该文在2009年第三届全国民科会上获民间科技创新奖；2002年他的中心对称剩余点定理在东北大学通过学术答辩，该文在中国科技论文在线刊登后获五星级优秀论文；2004年他的二元一次方程ax-by-c=0求根公式被辽阳日报头版头条刊登；2007年他的勾股数再生公式在辽宁省科协通过专家答辩并在中国科技论文在线刊登；也正是在这次专家答辩中，与会专家的点拨让庄严无意中走到了费马大定理的身边。做为一名国内闻名痴狂无比的民间数学研究者，庄严在猛攻素数余数性质研究的同时，其目光一刻也没有离开对费马大定理的关注。他与别人的研究方法不同,他从研究勾股数入手且研究一开始就小有成效， 2005年庄严写出了关于勾股数的两个新公式的论文。2007年他把该文报名参加由辽宁省科协组织的辽宁省自然科学奖评审，然而初评过后他的作品未入流。自信的庄严找到省科协领导，要求学术答辩。热心的省科协的王书记同意了庄严的要求。在第一次答辩会上，专家的提问点化了庄严，专家说，你的勾股数勾股数增元求解法，定a直求法很有新意，是个新思维，但你的勾股数再生公式总结角度，数字验算都正确，但你要让行家认可这个公式，你必须得给出数学证明，在答辩现场庄严未能给出全部证明，但绝不服输的庄严在五天后完成了证明，在隔一周后举行的第二次答辩会上，专家通过了庄严对勾股数再生公式的证明结果。虽然庄严的论文最终当年未能评奖，但这次答辩的证明竟是送给庄严打开费马大定理证明的钥匙，尽管当时庄严还不会使用它。导致当时庄严没能继续深入探究费马大定理的另一层原因是，1995年世界数学家联合会已宣布认可了英国数学家安德鲁•怀尔斯（Andrew Wiles）用现代集合法对费马大定理的证明结果。
       随着年令的增大，庄严开始找人延续自己的研究方向，在他潜移默化的影响下，从事电脑三维动画专业的儿子庄宏飞也慢慢对数学研究产生了兴趣，并逐渐成为了他的帮手。1980年出生的庄宏飞是庄严的独生子，他自幼天资聪明活泼，酷爱体育足球，大学毕业后从事电脑三维动画专业，在庄严的影响下，他也慢慢地对数学研究产生了兴趣，从2003年起，他的名字就频频出现在相关研究文章和专利名录上。他所参与研究总结的勾股数增元求解法，定a直求法很快被行家接受，并在多个网络论坛中被引为了勾股数普及教材。现做为费马大定理证明的参与者，使他的数学研究达到了一个新的高峰，相信年轻力盛的他将在庄严的引领下，一定能在未来的日中继续书写庄氏家族的数学辉煌。
       2011年庄严步入了退休生活。退休后的庄严情绪并没有因工作环境变化受到影响，他仍在延续自己音乐爱好，每天近两个小时的器乐练习使他的京胡、笛子的演奏水平几乎可以和专业演奏家媲美。与此同时，他也把更多的精力放在了对自己数学研究成果的立项认定上。然而，在这方面，庄严的道路出奇的不顺畅。这些年，中国出现了一个群体代名词--民科人士。其泛指民间科学研究者特别是理论研究者。1978年徐迟的报告文学哥德巴赫猜想发表后，数学家陈景润成了中国家喻户晓的人物，同时在中国大地上掀起了一股证明哥德巴赫猜想的热潮，大批的民间人士加入到证明大军。研究者们把大量文章寄往中科院数学研究所要求审查,造成了科学院一些部门的不堪重负。由于民间研究者大多从兴趣出发，个人知识休养不足，其中一些人还与主流科学界发生了一些固执情绪化的偏激事件。在此情况下权威专家不得不公开出面，发表了以简单的工具方法解决不了高深的数学问题，骑自行车上不了月球，奉劝民间研究者放弃数学研究为主要内容的善意劝戒讲话，意在给群众运动式的局面降降温。但令专家意想不到的是，专家的初衷被一些人无限地放大了。这些人把民间研究者与狂妄，固执、无知和痴迷画等号。这导致了从那时起的相当一段时间内，主流科学界对民间研究者采取了不提倡，不支持，不介入的三不态度。更有甚者，一个挎有博士头衔的无知学者竟宣称经他研究得出了，中国民间研究者不能在数学研究中有所作为的结论。在这个大环境的影响下，庄严对数学研究成果立项认定努力也屡屡受挫。
       1990年经邓小平办公室批复，辽阳市科协组成专家组，历经两个半月反复论证，通过了素数的模根剩余法新理论，但辽阳市科委的经办人员却以科协是群团组织，鉴定结论对政府无效为由拒绝了立项申请；2002年东北大学组织专门学术研讨会通过了中心对称剩余点定理的答辩，但结果上报后却不了了之；2007年辽宁省科协自然科学奖评审专家组通过了勾股数两个新公式的答辩，但办事人员却称因评奖时限已过无法评奖；2012年庄严数学研究成果展项目经当年已98岁老红军刘国宝强力推荐，省领导指示辽宁省科技厅下文，要求大连理工学院对庄严数学研究成果展相关的基础数论研究成果进行评审认定。然而大连理工学院的具体经办人员严重违反科技成果鉴定程序，在不通知受评者本人，不召开学术答辩会，又没有本人相关研究资料的情况下，肆意编造学院专家评审意见，对庄严的多项成果进行了全盘否定，并把单位学术评审意见在本人完全不知情的情况下上报给辽宁省科技厅，以此做为省政府的工作依据，在光天化日之下造出了中国国家现代科技史上的一个天大笑话。庄严对在创新成果认定中遇到的种种不公，也曾向一些纪检监察部门实名投诉举报，但皆无下文。
       尽管庄严在争取成果走上社会的过程中屡屡碰壁，但庄严对数学追求的脚步却丝毫未受影响，他坚信自己，坚信科学，坚信社会。他拒绝了各种让他放弃数学研究的规劝，刻意的调整好自己的身体精神狀态，蓄精养锐等待机会。2012年儿子结婚了，一年后孙女出生，隔代人的天伦之乐让庄严重归童心。党的十八届三中全会制订了全民创新的国策，极大地激发出全社会的创造激情，庄严的数学欲望也被再次燃起。有一天庄严无意中点开了费马大定理证明的网页，看到了许多数学家仍然对英国人安德鲁•怀尔斯对费马大定理的证明结论争论不休，他在家庭议事时表达了再次冲刺数学探寻费马大定理证明的愿望。明事知理的妻子施艳静深知丈夫的秉性，她在担心丈夫身体的情况下表示了谨慎的支持，儿子庄宏飞表示愿意助力爸爸冲锋，在市中心医院上班的儿媳妇王雪贤淑孝顺，表示理解爸爸追求真理投身数学的热切心情，愿尽力看管孩子分担家务。天生丽质的小孙女庄梓瑶，从八个月大就被爷爷每天带到公园兜风，20个月时就成为了公园里的运动小明星，各种体育器械都能作得有模有样，在庄严潜移默化地施以文学、知识、音乐、好学向上等正能量兴趣的影响下，天真活泼的小孙女时不时高声背颂爷爷的诗句：踏观广佑寺，宏宇劲松伴经声，百尺金佛矗大雄，善男信女高合掌，焚香许愿佑锦程。背颂完毕还会高喊谢谢大家并鞠躬行礼，小孙女的一举一动，都会给庄严增加无尽的精神动力。在温馨的家庭环境中，庄严的数学研究冲刺开始了。爸爸提出方向，儿子写算助力，床上重新摆满了写满数据的纸条，电脑中上下翻滚着密密麻麻的计算数字。夜以继日，废寝忘食，周而复始…
终于有一天庄严灵感大发，他用手中的钥匙神差鬼使般的打开了费马大定理迷宫的门锁，当迷宫大门被徐徐开启，庄严听到了一个宏亮的声音在说话：我在这里等了350年，今天你终于来了，在这个世界上，能够读懂我的人只有你，只有中国人。这里有你们要找的全部谜底，从今天起这里的一切就属于你们，我走了！
       随着一缕阳光驱走了黑暗，庄严看到在迷宫正中壁墙的醒目位置上，清晰流畅的书写着费马本人在灵光一现时写下的绝妙证明：

证：对任意方幂和三项元方程x^n+y^n=z^n（其中n=2、3、4、…），满足数组（x，y，z）为整数；
       首先，用三项元混合交叉换位法建立方幂和三项式整数解条件判别式，具体方法如下：
       对费马方程x^n+y^n=z^n
                    x= 2x+2z+y
          令  ｛ y= 2y+2z+x                                                     (1)式
                    z= 2x+2y+3z
       由(1)式条件重新费马方程关系得到判别式:
   (2x+2z+y)^n +( 2y+2z+x)^n=( 2x+2y+3z)^n               (2)式
       这个由（x，y，z）三项元素以1、2、3为系数的费马方程判别式(2)式，当方程的指数依次取值时，如果某一次指数幂的费马方程存在整数解，那么，该判别式的乘积展开式化简后，将能够还原为原来的费马方程。反之，如果某一次指数幂的费马方程不存在整数解，那么，该判别式的乘积展开式化简后，将无法还原为原来的费马方程。由此得出费马方程在指数任意取值后的整数解关系是否存在。
例如：在(2)式中取指数为2得到:
   (2x+2z+y)^2 +( 2y+2z+x)^2=( 2x+2y+3z)^2  
      计算并化简后得到不对称等式
   5x^2+8xy+12xz+12yz+5y^2+8z^2=4x^2+8xy+12xz+12yz+4y^2+9z^2
      等式两边同时消减同类项后得到
   X^2+y^2=z^2
      因判别式方程在指数为2时能够还原，故得到指数为2时费马方程整数解关系成立；
      若在（2）式中取指数为3得到
   (2x+2z+y)^3 +( 2y+2z+x)^3=( 2x+2y+3z)^3  
      计算并化简后得到不对称等式
   9X^3+8z^3+…+8z^3+…+9y^3= 8X^3+8y^3+…+27z^3
      等式两边同时消减同类项后得到
   X^3+y^3=11z^3+…
      因判别式方程在指数为3时不能还原，故得到指数为3时费马方程整数解关系不成立；
              …
      n取任意次方时，我们都可轻易得出X、y、z的同方次系数相加关系。

      庄严指出，费马方程判别式能否还原的z方系数条件是3^n-2^n-2^n=1，容易看出，能够满足3^n-2^n-2^n=1的n值只有2，所以得到，费马方程x^n+y^n=z^n只有在指数为2时存在整数解，在指大于2时永远没有整数解。
      这个证明结果实现了数学的反朴归真，拉近了数学与普通人的距离，字里行间溢扬着数学世界中特有的阳刚，简洁、朴实、优美和醉人的绝妙。
      如今，费马大定理这个在数学旷野中狂奔了390多年放荡不羁的超级野马，终于温顺谦恭地趴卧在中国人的脚下，证明费马大定理这个科学的战场也将恢复暂时的平静，凭借证明费马大定理这一数学探索中的丰功伟绩，庄严庄宏飞的名字将被载入数学史册，他们的家乡辽阳也会再次吸引全世界的目光，中华民族也会因科学巨人的出现而在世界民族之林中再次扬挺脊梁。事实证明，党的十八大三中全会提出的全民创新的发展国策无比英明正确，以习近平为首的党中央将领导十三亿中国人民，团结拼搏，辟波斩浪，在实现国家梦想与民族复兴的大道上，用超凡的智慧和汗水，创造出一个又一个人间奇迹。
康国柱
联系作者：Kgz9999@sina.com

任在深

哇！
    东北猫----------------好大的一只虎啊？？？
你用的是糊弄人的障眼法！！！

      比如：  （1+1+1)^2+(1+1+2)^2=(1+2+2)^2

      但是： （1+1+1）^3+(1+1+2)^3≠(1+2+2)^3

      事实是你什么也没有证明！！！！！！！！

好石

建议这位老师回校重修几年

任在深

回炉都来不及了？
还回校那？
注意！
        帽子越大，丢人也越大！