摘 要: 本文對(duì)陳景潤(rùn)及哥德巴赫猜想做了簡(jiǎn)明介紹。
關(guān)鍵詞: 陳景潤(rùn) 哥德巴赫猜想 陳氏定理
1973年,伴隨“陳氏定理”的出現(xiàn),“哥德巴赫猜想”、陳景潤(rùn)及“1+2”在中國(guó)大地,家喻戶曉。然而人們并不知道“哥德巴赫猜想”的內(nèi)容及“1+2”的含義。我常結(jié)合質(zhì)數(shù)與合數(shù)內(nèi)容的教學(xué)對(duì)本校小學(xué)教育數(shù)學(xué)方向的學(xué)生進(jìn)行提問,結(jié)果非常令人失望,所有班級(jí)的學(xué)生中,竟然沒有一個(gè)知道“歌德巴赫猜想”的內(nèi)容,更不知道陳景潤(rùn)證明了“1+2”的含義??磥?,對(duì)陳景潤(rùn)及哥德巴赫猜想做簡(jiǎn)要介紹是非常必要的。
1.陳景潤(rùn)簡(jiǎn)介
陳景潤(rùn)是福建人,1933年出生于福州市郊的一個(gè)郵政局職員家里。他讀高中時(shí),數(shù)學(xué)老師沈元給他們講了哥德巴赫猜想的問題。沈元說:科學(xué)的皇后是數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)的皇冠是數(shù)論,“哥德巴赫猜想”就是皇冠上的明珠。如果同學(xué)們有志研究數(shù)學(xué),就應(yīng)該力爭(zhēng)去采摘這顆皇冠上的明珠。老師的話深深地打動(dòng)了陳景潤(rùn)的心,他刻苦學(xué)習(xí),努力攀登數(shù)學(xué)高峰,為摘取皇冠上的明珠而奮斗。由于刻苦努力,他在1949年高中未畢業(yè)就以同等學(xué)歷考入了廈門大學(xué)。1953年畢業(yè),去北京當(dāng)中學(xué)教師。1954年,廈門大學(xué)校長(zhǎng)王亞南將陳景潤(rùn)調(diào)回廈門大學(xué)數(shù)學(xué)系資料室當(dāng)資料員,為他致力數(shù)學(xué)研究提供了方便。陳景潤(rùn)認(rèn)真鉆研華羅庚教授的《堆壘素?cái)?shù)論》和《數(shù)論導(dǎo)引》,他的第一篇論文是關(guān)于華林問題,深得華羅庚教授的贊賞,于1957年他被再次調(diào)到北京,在中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)所工作,1981年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員。他在哥德巴赫猜想上的研究成果居世界領(lǐng)先地位。
陳景潤(rùn)非常尊敬和感激自己的老師。1980年4月,陳景潤(rùn)參加華羅庚教授在英國(guó)伯明翰舉行的宴會(huì),當(dāng)華羅庚教授向客人們介紹陳景潤(rùn)時(shí),陳景潤(rùn)說:“華教授是培養(yǎng)我成長(zhǎng)的大師。”陳景潤(rùn)對(duì)閔嗣鶴教授的具體指點(diǎn)更是感激不盡,閔教授去世后,陳景潤(rùn)每年都要去閔師母處問候請(qǐng)安。
2.這就是“哥德巴赫猜想”
記得邱學(xué)華老師曾在昆明召開的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)觀摩會(huì)上,親自用嘗試教學(xué)法上了一節(jié)質(zhì)數(shù)與合數(shù)的示范課。當(dāng)學(xué)生明確了質(zhì)數(shù)與合數(shù)的概念后,邱老師讓學(xué)生每人寫一個(gè)大于2的偶數(shù),然后再把這個(gè)偶數(shù)寫成兩個(gè)質(zhì)數(shù)的和。學(xué)生寫完后,邱老師告訴他們:這就是哥德巴赫猜想,同學(xué)們已經(jīng)會(huì)驗(yàn)證哥德巴赫猜想了,孩子們一個(gè)個(gè)興高采烈,激動(dòng)萬分,課堂氣氛達(dá)到了高潮。我在數(shù)論初步課程的教學(xué)中,也給過同樣的啟示,當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生中沒有人知道哥德巴赫猜想時(shí),我給出了不同的八組數(shù),請(qǐng)每個(gè)組的同學(xué)獨(dú)立地將本組涉及的5個(gè)不同的大于2的偶數(shù)分解成不同質(zhì)數(shù)的和,然后分析結(jié)果,試著提出一個(gè)猜想。他們很快得出了分解結(jié)果,而且通過觀察發(fā)現(xiàn):雖然分解結(jié)果不盡相同,有的題分解方法還很多,但有一個(gè)共同的特點(diǎn),那就是每一個(gè)偶數(shù)都可分解成兩個(gè)不同質(zhì)數(shù)的和,因此提出的猜想是:每一個(gè)大于2的偶數(shù)都可以寫成兩個(gè)不同質(zhì)數(shù)的和。我告訴他們:同學(xué)們的猜想就是哥德巴赫的猜想……
3.原來“1+2”是這么回事
德國(guó)數(shù)學(xué)家哥德巴赫,1690年生于哥尼斯堡城,早年做過駐俄國(guó)的公使,1725年成為比得堡科學(xué)院院士。1742年6月,他在給歐拉的一封信中寫到:我發(fā)現(xiàn)任何大于五的奇數(shù)都是3個(gè)素?cái)?shù)之和。雖然任何一次試驗(yàn)都可得到上述結(jié)果,但不可能把所有奇數(shù)都拿來檢驗(yàn),需要一般的證明。你能幫忙嗎?歐拉回信說:關(guān)于你的這個(gè)命題,我作了認(rèn)真的推敲和研究,看來是正確的。但,我也給不出嚴(yán)格的證明。這里,在你的基礎(chǔ)上,我認(rèn)為,任何一個(gè)大于2的偶數(shù),都是兩個(gè)素?cái)?shù)之和。不過,這個(gè)命題我也不能給出一般性的說明。但我確信這是完全正確的。
后來歐拉把他們的信公布于60d76b4bd66c76fd56b3890447c1bec0世。當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)界把他們通信中涉及的問題,稱為“哥德巴赫猜想”,并把它歸納為:(1)大于2的偶數(shù)都可以表示為兩個(gè)素?cái)?shù)之和;(2)大于5的奇數(shù)都可以表示為三個(gè)素?cái)?shù)之和。
顯然,如果命題(1)成立,那么命題(2)必然成立,但命題(2)成立,卻不能推出命題(1)成立。所以,后來就把“哥德巴赫猜想”的最后證明結(jié)果歸為命題(1),即:大于2的偶數(shù)都可以表示為兩個(gè)素?cái)?shù)之和。記作“1+1”。
“哥德巴赫猜想”自1742年被提出以來,已歷時(shí)兩個(gè)半世紀(jì)之多。但對(duì)這猜想的研究,直到二十世紀(jì)處才有本質(zhì)性的進(jìn)展。1937年,蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家伊·維諾格拉多夫,應(yīng)用哈代與李托伍特的“圓法”,以及他自己創(chuàng)造的“三角和法”證明了命題(2)。
對(duì)命題(1)的證明,中國(guó)走在最前列。1956年,我國(guó)年輕數(shù)學(xué)家王元證明了“3+4”。緊接著,1957年他又證明了“2+3”。1962年,我國(guó)年輕數(shù)學(xué)家潘承洞首先證明了“1+5”。1962年,王元、潘承洞又都證明了“1+4”。1965年,歐洲數(shù)學(xué)家邦別里等三人差不多同時(shí)證明了“1+3”。1966年,陳景潤(rùn),宣布證明了“1+2”。并于1973年在《中國(guó)科學(xué)》上正式發(fā)表了他震驚世界的論文《大偶數(shù)表為一個(gè)素?cái)?shù)及一個(gè)不超過二個(gè)素?cái)?shù)的乘積之和》這就是“1+2”。他的這一成果被國(guó)外譽(yù)為“陳氏定理”。他使數(shù)學(xué)家們離“哥德巴赫猜想”的最終結(jié)果“1+1”只有了一步之遙。
值得一提的是,要摘到皇冠上的明珠不是輕而易舉的事情,必須有高深的數(shù)學(xué)修養(yǎng),具備淵博的數(shù)學(xué)專業(yè)理論知識(shí)及獻(xiàn)身數(shù)學(xué)研究的精神,還要對(duì)已經(jīng)取得的成果進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究后,站在巨人的肩膀上,才有可能有一線希望,否則不要去做那種徒勞無功的嘗試。
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