一个猜想1+1=?困扰世人200多年至今还是个谜
首先问大家一个问题,1+1=?相信这个答案连三岁小孩都会,但就是这么一个看似简单的问题,科学家们为什么要研究1+1=2这么弱智的问题?
这章我们来说一下,要讨论清楚什么是1+1我们首先要从1742年说起,俄罗斯伟大的君主彼得大帝他为了建设圣彼得堡,从欧洲引进了一批科学家,其中就有著名的数学家欧拉和一个不太著名的数学家哥德巴赫。
哥德巴赫其实是一个中学的数学老师,虽然他的名字没有欧拉那么响亮,但他给后世人留下了一个非常伟大的猜想,叫做哥德巴赫猜想。
他首先研究了一些数字,他们发现很多的偶数都可以分解成两个质数的和。什么叫做质数,质数也称为素数。它表示的是只有1和它本身两个约数,也就是说只能除以1或者除以它自己才能除尽,比如说3就是一个质数,因为3只能除以1,或者除以3能除尽,除以其他数除不尽,或者5也是质数、7也是质数、11也是质数、13也是质数、17也是质数,这些数都是质数。因为它只能除以自己或者除1除得尽。
那么跟质数相对应的另外一种数叫做合数,合数就是除了1和它本身以外,还可以除其他的数除尽。比如6就是合数,因为6这个数可以除以1除尽,也可以除以2,除以3,除以6都能除得尽,因此它是个合数。再比如说8也是合数,8可以除以1,除以2,除以4,除以8,再比如9也是合数,它可以除以1,除以3,除以9。
那么哥德巴赫到底说了些什么?他说任何一个大偶数,就是有一个偶数但是数字大于6,大于等于6,都可以分解成两个质数的和,那么这个就是哥德巴赫猜想。
比如说6,6可以分解成3+3,3和3都是质数,8可以分解3+5,10可以分解3+7,12可以分解5+7,也就是说,它总是可以把一个大偶数分解成两个质数的和的形式。那么是不是所有的偶数都可以做到这一点?这个事就构成了一个猜想,就叫哥德巴赫猜想。
因为它是把一个大偶数分解成两个质数的和,所以这个猜想也被称为1+1,这就是1+1的含义。那么这个猜想他提出了之后自己不会证明。于是他就写信,求助著名的数学家欧拉,欧拉这个人,是人挡杀人,佛挡杀佛的科学家。到目前为止,还没有任何一个数学家的成就能够超过欧拉。
但是就像他这么厉害的人都没有把这个问题搞定,于是这个问题流传下来,流传了200多年。
上个世纪的时候人们对这个问题展开了围攻,首先有人证明了9+9,什么叫9+9。他说,虽然我不能证明一个大偶数可以分解成两个质数的和,但是我可以证明它可以分解成不超过九个质数的乘积,再加上不超过九个质数的乘积,后来有人证明了7+7,6+6等等。
直到有人证明了1+3,什么叫1+3,意思是说对于一个大偶数X来讲,它要么可以分解成a加b的形式,要么可以分解成a加bc的形式,要么可以分解成a加bcd的形式,那么abcd这些数字都是质数,这个事就成为1+3,那么有人已经证明了一个大偶数,一定能够分解成这三种形式其中之一。
那陈景润又干了些什么?我们知道陈景润是我国著名的数学家,他在读中学的时候他的数学老师是以前国立清华大学航空系的主人,在每次上数学课的时候都喜欢给他讲一些故事,比如说就讲到了哥德巴赫猜想,他的老师还说数学是科学的王后,而数论是王后的王冠,哥德巴赫猜想就是王冠上一颗璀璨的明珠。那么陈景润就非常喜欢这个猜想,于是毕业了之后一直在研究它,据说后来他去了厦门大学读书,在毕业之后被分配到北京的一所中学当数学老师,但是他这个人不太善于与人交流,上课的时候经常讲讲自己就讲错了,跟学生的关系也非常差,有人就说陈景润是高分低能,但是陈景润一直受到当时厦门大学校长的推崇,厦门大学校长说了,说他是我们最优秀的毕业生。于是又把陈景润调回到厦门大学工作,陈景润在厦门大学里可以专心研究他的数学了,然后他把自己的研究成果寄给北京的华罗庚,华罗庚当时已经是享誉全球的数学家了,一眼看中陈景润,就把陈景润调到北京中科院数学所担任研究院了。
陈景润在北京的时候也不太善于与人交流,身上的一股味,还经常牙刷牙膏什么都不舍得买,但是他在数学上的成就非常高,陈景润最早证明了1+2,什么叫1+2,就是陈景润说我已经证明了一个大偶数,要么可以分解成两个质数的和,要么可以分解成一个质数即两个质数乘积之和。他把第三项给划掉了,这个看似是一小步,但实际上是难度很大的,被称为陈氏定理。
获得了国际上的认可,也受到了国家领导人周恩来总理和毛主席的肯定,所以陈景润这个人是非常厉害的。
那么陈景润是否证明了1+1,并没有。别看他距离1+1只有一步之遥,但是到最后1+1也没有被证明,直到今天能不能把一个大偶数完全表示成两个质数和还是一个谜,也有带科学家们进一步研究。