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作為中國(guó)科學(xué)院院士和數(shù)學(xué)家,陳景潤(rùn)先生窮盡大半生研究數(shù)字,幾乎每天都在和數(shù)字打交道。
其一生做出的最為世人所認(rèn)可的貢獻(xiàn)無(wú)非就是在《中國(guó)科學(xué)》雜志上發(fā)表了的《表大偶數(shù)為一個(gè)素?cái)?shù)及一個(gè)不超過(guò)二素?cái)?shù)的乘積之和》,向世人公布了被后人稱為“1+2”問(wèn)題的詳細(xì)證明過(guò)程,其被國(guó)內(nèi)外認(rèn)為是哥德巴赫猜想的重要里程碑。
任何一個(gè)充分大的偶數(shù)都可以表示成一個(gè)素?cái)?shù)和一個(gè)不超過(guò)兩個(gè)素?cái)?shù)的乘積之和
關(guān)于哥德巴赫猜想,我想大家都略知一二,作為世界三大數(shù)學(xué)猜想:費(fèi)馬猜想、四色猜想和哥德巴赫猜想之一,它是哥德巴赫于1742年在給歐拉的信中提出的一個(gè)猜想:任一大于2的整數(shù)都可以寫(xiě)成三個(gè)質(zhì)數(shù)的和。
如今常見(jiàn)的猜想陳述為歐拉在回信中的另一個(gè)等價(jià)版本:任一大于2的偶數(shù)都可寫(xiě)成兩個(gè)素?cái)?shù)之和,也被稱為強(qiáng)哥德巴赫猜想或關(guān)于偶數(shù)的哥德巴赫猜想。
由強(qiáng)哥德巴赫猜想可以退推出:任一大于7的素?cái)?shù)都可寫(xiě)成三個(gè)素?cái)?shù)之和,被稱為弱哥德巴赫猜想或關(guān)于奇數(shù)的哥德巴赫猜想。
攻克強(qiáng)哥德巴赫猜想一般認(rèn)為有四種途徑,分別為:殆素?cái)?shù)、例外集合、小變量的三素?cái)?shù)定理和幾乎哥德巴赫猜想。
在這四條路中,花開(kāi)的最多的便是殆素?cái)?shù),而花開(kāi)的最鮮艷的那朵就是陳景潤(rùn)先生的。
殆素?cái)?shù)問(wèn)題可以看作是“a+b”問(wèn)題,要想證明哥德巴赫猜想,證出“1+1”即可
殆素?cái)?shù)就是素因子個(gè)數(shù)不多的正整數(shù)
現(xiàn)設(shè)N是偶數(shù),雖然不能證明N是兩個(gè)素?cái)?shù)之和,但足以證明它能夠?qū)懗蓛蓚(gè)殆素?cái)?shù)的和,即N=A+B,其中A和B的素因子個(gè)數(shù)都不太多,譬如說(shuō)素因子個(gè)數(shù)不超過(guò)10。用“a+b”來(lái)表示如下命題:每個(gè)大偶數(shù)N都可表為A+B,其中A和B的素因子個(gè)數(shù)分別不超過(guò)a和b。
顯然,哥德巴赫猜想就可以寫(xiě)成“1+1”。
“a + b”問(wèn)題的推進(jìn)
1920年,挪威的布朗證明了“9 + 9”。
1924年,德國(guó)的拉特馬赫證明了“7 + 7”。
1932年,英國(guó)的埃斯特曼證明了“6 + 6”。
1937年,意大利的蕾西先后證明了“5 + 7”, “4 + 9”, “3 + 15”和“2 + 366”。
1938年,蘇聯(lián)的布赫夕太勃證明了“5 + 5”。
1940年,蘇聯(lián)的布赫夕太勃證明了“4 + 4”。
1956年,中國(guó)的王元證明了“3 + 4”。稍后證明了 “3 + 3”和“2 + 3”。
1948年,匈牙利的瑞尼證明了“1+ c”,其中c是一很大的自然數(shù)。
1962年,中國(guó)的潘承洞和蘇聯(lián)的巴爾巴恩證明了“1 + 5”, 中國(guó)的王元證明了“1 + 4”。
1965年,蘇聯(lián)的布赫夕太勃和小維諾格拉多夫以及意大利的朋比利證明了“1 + 3 ”。
1966年,中國(guó)的陳景潤(rùn)證明了 “1 + 2 ”。
至此,人類已無(wú)限接近哥德巴赫猜想證明成功,雖只有一步之遙,但也只能隔海相望,而陳景潤(rùn)先生就是第一個(gè)來(lái)到海邊的人。
科學(xué)的殿堂,每一磚每一瓦都砌的不容易
每一項(xiàng)科學(xué)研究的背后,都需要科學(xué)家們辛勤的付出和大量的基礎(chǔ)性成果作支撐,陳景潤(rùn)先生及其所做的研究甚是如此。
他所處的年代,國(guó)力凋敝,科學(xué)技術(shù)落后,吃飽穿暖都是個(gè)問(wèn)題,做科學(xué)研究,尤其是最無(wú)聊、最不被重視的數(shù)學(xué)研究,猶如走在泥潭中,每向前走一步,都需要用盡全身的力氣,費(fèi)九牛二虎之力。
為了啃下哥德巴赫猜想這塊“硬骨頭”,陳景潤(rùn)先生再20世紀(jì)50年代對(duì)高斯圓內(nèi)格點(diǎn)、球內(nèi)格點(diǎn)、塔里問(wèn)題以及華林問(wèn)題等做了重要改進(jìn),取得重要成果,并在60年代對(duì)篩法及其有關(guān)重要問(wèn)題做了深入研究,都是就是為了證明哥德巴赫猜想做理論基礎(chǔ)。
陳景潤(rùn)先生對(duì)“1+2”問(wèn)題的證明也被看做是篩法理論研究應(yīng)用的光輝頂點(diǎn),他把篩法這一數(shù)學(xué)工具應(yīng)用到了極致。
以上的這些,都是陳景潤(rùn)先生在數(shù)學(xué)領(lǐng)悟所做的貢獻(xiàn)。
除了科學(xué)研究,陳景潤(rùn)先生身上所體現(xiàn)的知識(shí)分子刻苦鉆研的精神和耐得了寂寞的勇氣,讓他在那個(gè)特殊年代成為標(biāo)桿人物,成為人民群眾心中的榜樣,成為家喻戶曉的“明星”,目的之一就是在那個(gè)國(guó)力凋敝的年代喚起人們心中尊敬科學(xué)家、重視科學(xué)文化知識(shí)的潛意識(shí)!
說(shuō)到陳景潤(rùn)先生的最后一個(gè)貢獻(xiàn),便是把自己的遺體捐獻(xiàn),用作醫(yī)學(xué)研究。
做科學(xué)就要耐得了寂寞,放得下名譽(yù)利益,很有可能費(fèi)了幾年甚至幾十年的功夫做的研究最后也沒(méi)有取得成果,有些人無(wú)功而返,有些人知難而進(jìn)。
有重大成果的科學(xué)工作者名垂青史,永載史冊(cè),而那些付出心血卻未取得成果的科學(xué)工作者們也不應(yīng)該籍籍無(wú)名,他們都值得尊敬,理應(yīng)被銘記。
關(guān)于哥德巴赫猜想,有人說(shuō),明明就是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題,為什么要費(fèi)盡心思去證明它?就算證明出來(lái)了可以買(mǎi)米換肉嗎?
在這里,我有一些話想對(duì)大家說(shuō):
古希臘有一些先賢智者,他們會(huì)經(jīng)常討論一些比如說(shuō)“阿基米德能不能追上烏龜”、“根號(hào)2是不是數(shù)”等等這些常人看起來(lái)很奇葩、與實(shí)際生活毫不相干的問(wèn)題。
從這些問(wèn)題中,他們認(rèn)識(shí)到,有些時(shí)候,經(jīng)驗(yàn)不一定是真實(shí)的,客觀認(rèn)知也不是不可以推翻的,而推理和證明才更加可靠。
這是一種思想上的顛覆性革命,在這種思想的影響下歐幾里得寫(xiě)出了《幾何原本》,從幾個(gè)公理設(shè)想出發(fā),演繹推理出一個(gè)完整的幾何學(xué)大廈;亞里士多德建立了自己的邏輯體系,他們都是古希臘先賢智者的優(yōu)秀代表。
這種思想在文藝復(fù)興之后在歐洲傳播開(kāi)來(lái),也使得歐洲成為近代科學(xué)中心。
有時(shí)候,科學(xué)家們研究科學(xué),并不是因?yàn)樗鼈兡軒?lái)榮譽(yù)和地位,也并一定是因?yàn)樗鼈兪怯杏玫,而僅僅是因?yàn)樗鼈兪怯腥さ摹K鼈兛梢允刮覀兏诱J(rèn)識(shí)這個(gè)世界,讓我們更加接近真理。
科學(xué)家們有時(shí)候就像是登山者,有人曾問(wèn)過(guò)第一個(gè)從北坡登頂珠穆朗瑪峰的登山者喬治·馬格里說(shuō):“你為什么要攀登珠峰?”馬格里說(shuō):“因?yàn)樗驮谀抢。?/p>