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为什么有哥德巴赫猜想

《为什么有哥德巴赫猜想?》,全文约 1093 字,收录于万象书斋「十万个为什么」栏目。
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正文

无论检验多大的数都可以发现,大于4的偶数一定可以写成两个奇素数之和,而大于7的奇数部可以写成三个奇数素数之和。

6=3+3,8=5+3

10=5+5,…

100=97+3,102=97+5…

9=3+3+3,11=5+3+3…

99=89+7+3,101=89+7+5,…

这两个结论是否对任何这样的偶数和奇数都成立呢?在1742年6月7日,德国著名数学家哥德巴赫在给欧拉的信中第一次就提出了上述问题。6月30日欧拉回信说:“任何大于4的偶数都是两个奇素数之和,尽管我还不能证明它,但我确信这是完全正确的定理。因为欧拉是当时最伟大的数学家,因此他的信心吸引了大多数学家试图证明它们,但一直到了19世纪末都没有取得任何进展,这就是相当著名的哥德巴赫猜想。

解决这个问题的方法,就是检验每个自然数,看看哥德巴赫猜想是不是对任何数都成立。因为困难就在于自然数有无限多个,不论你已经检验了多少,也不可以下结论说下一个数还是这样。事实上,有人对直到3.3×10的8次方的全部偶数都做了验证,依然不可以解决这一问题。所以,一位著名的数学家说:哥德巴赫猜想的困难程度,能与任何没有解决的数学问题相比。也有人把哥德巴赫猜想叫做数学王冠上的明珠。

为了摘取这颗明珠,许多数学家们做了很多次的努力。直到1937年,苏联数学家证明了每个奇数都能够表示为三个奇数之和,并且这个大奇数比10的400万次方(1后面跟上400万个0)还要大,但目前已知的最大素数比这要小得多。但它距离结论还差得远了,并且他也没证明奇数是不是表示成三个奇数之和。所以,数学家采用分步走的办法,先证明一个与哥德巴赫猜想类似的问题,就是先证明只要大于4的正整数,都可以表示为c个素数之和(c是某个常数)。并且沿着这条路,数学家们先后证明了:

c≤80 000(1930年),

c≤2208(1935年),

c≤71(1936年),

c≤67(1937年),

c≤20(1950年)。

1956年中国的尹文霖证明了c≤18。用更加复杂的数学工具,1937年苏联数学家证明了c≤4,哥德巴赫的问题类似于c≤2。但是由4到2的证明是十分困难的,因此这条路也并不完全畅通。

同时,数学家们还在试图走另一条路。也就是证明每个大偶数能够表示为:一个素因子的个数不超过a个数与一个素因子的个数不超过b个的数之和。这个命题叫做(a+b)。这样,哥德巴赫猜想基本上就是要证明(1+1)是正确的。

1920年,挪威著名的数学家布朗首先证明了(9+9),此后这方面的工作又不停地取得进展。

1957年,中国的著名数学家王元合证明了(2+3),1962年,中国数学家潘承沿证明了(1+5),同年王元合与潘承沿一同证明了(1+4)。后来又有人证明了(1+3)。

1966年,中国著名的数学家陈景润证明了(1+2),并且在1973年发表后,马上轰动了国际数学界。一位英国数学家称陈景润移动了“群山”。

虽然从(1+2)到(1+1)仅有一步之隔了,但是这一步却有许多艰难。有大量数学家认为,如果要想证明(1+1),必须创造新的方法,以前的路都是走不通的。

基本信息

字数1093 字

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句读

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