世界不思議

“1+1”到底是什麼?為什麼那麼多數學家要去證明它

這個問題應該算是中國人民誤解最大的一個數學問題了。1+1還要證明?這個不是顯而易見的麼,由此很多人也對數學家的工作產生懷疑,這種問題居然還要來花費大力氣證明,真是吃飽了撐的。

曉然菌小時候第一次看到這個1+1這個問題還需要證明時,也是相當詫異。難道數學上連1+1都需要證明?經常性想不明白,也對數學家的工作性質更加有興趣了。直到後來瞭解了哥德巴赫猜想之後才恍然大悟,1+1只是這個猜想的簡單表達形式而已,數學家絕對不是為了要證明什麼1+1到底等於幾。所謂哥德巴赫猜想,就是猜想:“任何大於4的偶數都可以表示成2個奇素數的和。”這是1742年,德國數學教師哥德巴赫寫給歐拉的信中首次提到的。這個簡單命題理解起來沒有任何難度,任何人都可以隨時進行檢驗。然而數學家們從來都不會把驗證作為解決問題的終極辦法,他們需要的是從理論上嚴格的證明,證明!

可是整個18,19世紀,哥德巴赫猜想沒有任何進展,強如歐拉這樣的超級大神也都毫無辦法。人類在這一百多年的歷史做到的只是驗證,不斷驗證,猜想,不斷猜想。終於在20世紀迎來曙光,1920年,挪威數學家布朗提出一個證明哥德巴赫猜想的路徑。可以先證明一個偶數都可以表示成兩個殆素數的和,然後逐步逼近最後的答案。什麼叫殆素數呢?就是素因子不太多的自然數。15,21,33,這些自然數雖然不是素數,但是它們的素因子只有2個,那麼就把15,21,33都稱作素因子不超過2的殆素數。其實殆素數這個名詞的中文翻譯實在是太傳神精準了!

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這樣一表示,那麼我們可以做一個例子:20=2×3+2×7,於是,我們就可以簡單把這個形式表示成20這個偶數可以寫成2+2的形式,也就是說,20可以表示成兩個素因子不超過2的殆素數之和。顯然,如果哥德巴赫猜想猜想成立,那麼形式就是1+1了。這條路徑極為有效,人們終於有方法來一步步靠近這座數論的巔峰難題了。人們陸續從9+9,3+4,一直到1966年的陳景潤取得的1+2,這是目前為止哥德巴赫猜想的最好結果。50年來,哥德巴赫猜想再也沒有突破性進展了,現在數學界普遍認為破解最後的1+1需要發明新的數學工具才行。

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所以遇到1+1這種看似極為簡單的數學表述,其實內涵可能會非常深刻,數學家要思考的問題遠比我們想像中要艱深得多。

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