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攻克“哥德巴赫猜想”的第一人

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:说这两句话的就是世界上攻克“哥德巴赫猜想”的第一个人。这引人入胜的故事给陈景润留下了深刻的印象,“哥德巴赫猜想”像磁石一般吸引着陈景润。他研究哥德巴赫猜想和其他数论问题的成就,至今仍然在世界上遥遥领先,被称为哥德巴赫猜想第一人,世界级的数学大师。科学家在研究偶数的哥德巴赫猜想时,要经过了殆素数、例外集合、小变量的三素数定理以及几乎哥德巴赫问题四个途径。

2 攻克“哥德巴赫猜想”的第一人

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记得有一位名人说:“攀登科学高峰,就像登山运动员攀登珠穆朗玛峰一样,要克服无数艰难险阻,懦夫和懒汉是不可能享受到胜利的喜悦和幸福的。”他还说过学习要有三心:信心、决心、恒心。说这两句话的就是世界上攻克“哥德巴赫猜想”的第一个人。

陈景润(1933—1996),福建省闽侯人。父亲是一位邮政工人,在众多的兄弟姐妹中,陈景润排行第三。因为家里孩子多,父亲收入微薄,家庭生活非常拮据。上学后,由于瘦小体弱,常受人欺负。这种特殊的生活境况,把他塑造成了一个极为内向、不善言谈的人,加上对数学的痴恋,更使他养成了独来独往、独自闭门思考的习惯,因此竟被别人认为是一个“怪人”。

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陈景润在埋头工作

1945年,陈景润随全家从闽西北迁居福州市并进入英华中学读书。他从小内向而好学,因只知啃书本而被同学们起了一个绰号“booker(书呆子)”。陈景润毕生后选择研究数学这条异常艰辛的人生道路,与沈元教授有关。在他那里,陈景润第一次知道了哥德巴赫猜想,也就是从那里,陈景润立志去摘取那颗数学皇冠上的明珠。

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陈景润与哥德巴赫猜想

陈景润在福州英华中学读书时,我国著名科学家沈元教授(后来任北京航空学院院长)由于抗战而南下,曾在该校兼课,他在一堂数学课中,讲了德国数学家哥德巴赫提出的一个猜想:“大约在200年前,一位名叫哥德巴赫的德国数学家提出了‘任何一个偶数均可表示两个素数之和’,简称1+1。他一生也没证明出来,便给俄国圣彼得堡的数学家欧拉写信,请他帮助证明这道难题。欧拉接到信后,就着手计算。他费尽了脑筋,直到离开人世,也没有证明出来。之后,哥德巴赫带着一生的遗憾也离开了人世,却留下了这道数学难题。200多年来,这个哥德巴赫猜想之谜吸引了众多的数学家,德、法、俄、英等国的数学家对这一猜想做过无数次努力,但都未获得有价值的进展,从而使它成为世界数学界一大悬案”。老师讲到这里还打了一个有趣的比喻,数学是自然科学皇后,“哥德巴赫猜想”则是皇后王冠上的明珠!这引人入胜的故事给陈景润留下了深刻的印象,“哥德巴赫猜想”像磁石一般吸引着陈景润。从此,他暗下决心,要沿着长满荆棘的道路攀登和摘取这颗“数学皇冠上的明珠”。

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厦门大学

1953年,他毕业于厦门大学,留校在图书馆工作,当了一名图书馆的资料员,除整理图书资料外,还担负着为数学系学生批改作业的工作,尽管时间紧张、工作繁忙,但是他仍然坚持不懈地钻研数学科学。陈景润对数学论有浓厚的兴趣,利用一切可以利用的时间系统地阅读了我国著名数学家华罗庚有关数学的专著。他始终没有忘记哥德巴赫猜想,他把数学论文寄给华罗庚教授,华罗庚阅后非常赏识他的才华,把他调到中国科学院数学研究所当实习研究员,从此陈景润便有幸在华罗庚的指导下,向哥德巴赫猜想进军。1966年5月,一颗耀眼的新星闪烁于全球数学界的上空——陈景润宣布证明了哥德巴赫猜想中的“1+2”;1972年2月,他完成了对“1+2”证明的修改。令人难以置信的是,外国数学家在证明“1+3”时用了大型高速计算机,而陈景润却屈居于六平方米小屋,借一盏昏暗的煤油灯,伏在床板上,完全靠纸、笔和大脑,他单为简化“1+2”这一证明就用去6麻袋稿纸,他把哥德巴赫猜想的证明推进了一大步,创造了距摘取这颗数论皇冠上的明珠(1+1)只是一步之遥的辉煌,被国际学术界推为“陈氏定理”。这是一个举世震惊的奇迹。

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美国学者安德烈·韦伊

陈景润在解析数论的研究领域取得多项重大成果,曾获国家自然科学奖一等奖、何梁何利基金奖、华罗庚数学奖等多项奖励。他是第四、五、六届全国人民代表大会代表。著有《数学趣味谈》《组合数学》等。

他研究哥德巴赫猜想和其他数论问题的成就,至今仍然在世界上遥遥领先,被称为哥德巴赫猜想第一人,世界级的数学大师。美国学者安德烈·韦伊曾这样称赞他:“陈景润先生做的每一项工作,都好像是在喜马拉雅山山巅上行走。危险,但是一旦成功,必定影响世人。”

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例外集合

科学家在研究偶数的哥德巴赫猜想时,要经过了殆素数、例外集合、小变量的三素数定理以及几乎哥德巴赫问题四个途径。那么什么是例外集合呢?例外集合其实是指在数轴上确定一个大整数x,然后从x开始向前看,寻找那些对哥德巴赫猜想不成立的偶数,这就是例外偶数。把x之前的所有例外偶数的个数标记为E(x)。直到现在还不能证明E(x)=1,但是能够证明E(x)远比x小。在x前面的偶数个数大概是x/2;如果当x趋向于无穷大时,E(x)与x的比值趋于零,我们就认为这些例外偶数的密度是零,这就是哥德巴赫猜想对于几乎所有的偶数成立,也就是例外集合的思路。

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