費爾馬大定理
費爾馬大定理起源于三百多年前,挑戰(zhàn)人類3個世紀,多次震驚全世界,耗盡人類眾多最杰出大腦的精力,也讓千千萬萬業(yè)余者癡迷。終于在1994年被安德魯·懷爾斯攻克。
古希臘數(shù)學(xué)家丟番圖寫過一本著名的《算術(shù)》(Arithmetica),經(jīng)歷中世紀的愚昧黑暗到文藝復(fù)興的時候,《算術(shù)》的殘本重新被發(fā)現(xiàn)研究。1637年,法國業(yè)余大數(shù)學(xué)家費爾馬(Pierre de Fremat)在《算術(shù)》的關(guān)于勾股數(shù)問題的頁邊上,寫下猜想:xn+ yn =zn 是不可能的(這里n大于2;x,y,z,n都是非零整數(shù))。此猜想后來就稱為費爾馬大定理。費爾馬還寫道“我對此有絕妙的證明,但此頁邊太窄寫不下”。一般公認,他當時不可能有正確的證明。猜想提出后,經(jīng)歐拉等數(shù)代天才努力,200年間只解決了n=3,4,5,7四種情形。1847年,庫默爾創(chuàng)立“代數(shù)數(shù)論”這一現(xiàn)代重要學(xué)科。他還證明了當n﹤100時,除卻n=37、59、67這些不規(guī)則質(zhì)數(shù)的情況,費爾馬大定理都成立,是一次大飛躍。
歷史上費爾馬大定理高潮迭起,傳奇不斷。其驚人的魅力,曾在最后時刻挽救自殺青年于不死。他就是德國的沃爾夫斯克勒,他于1908年為費爾馬大定理設(shè)懸賞10萬馬克(相當于現(xiàn)時的160萬美元多),期限1908-2007年。無數(shù)人耗盡心力,空留浩嘆。最現(xiàn)代的電腦加數(shù)學(xué)技巧,驗證了400萬以內(nèi)的n,但這對最終證明無濟于事。1983年德國的法爾廷斯證明了:對任一固定的n,最多只有有限多個x,y,z,振動了世界,獲得菲爾茲獎(數(shù)學(xué)界最高獎)。
歷史的新轉(zhuǎn)機發(fā)生在1986年夏,貝克萊·瑞波特證明了:費爾馬大定理包含在“谷山-志村猜想” 之中。童年就癡迷于此的懷爾斯,聞此立刻潛心于頂樓書房7年,曲折卓絕,匯集了20世紀數(shù)論所有的突破性成果。終于在1993年6月23日劍橋大學(xué)牛頓研究所的“世紀演講”最后,宣布證明了費爾馬大定理。立刻震動世界,普天同慶。不幸的是,數(shù)月后逐漸發(fā)現(xiàn)此證明有漏洞,一時更成世界焦點。這個證明體系是千萬個深奧數(shù)學(xué)推理連接成千個最現(xiàn)代的定理、事實和計算所組成的千百回轉(zhuǎn)的邏輯網(wǎng)絡(luò),任何一環(huán)節(jié)的問題都會導(dǎo)致前功盡棄。懷爾斯絕境搏斗,毫無出路。
1994年9月19日,星期一的早晨,懷爾斯在思維的閃電中突然找到了迷失的鑰匙:解答原來就在紙堆中!他熱淚奪眶而出。懷爾斯的歷史性長文“模橢圓曲線和費爾馬大定理”1995年5月發(fā)表在美國《數(shù)學(xué)年刊》第142卷,實際占滿了全卷,共五章,130頁。1997年6月27日,懷爾斯獲得沃爾夫斯克勒10萬馬克懸賞大獎。離截止期10年,圓了歷史的夢。他還獲得沃爾夫獎(1996.3),美國國家科學(xué)院獎(1996.6),費爾茲特別獎(1998.8)。