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哥德巴赫猜想

2008-08-19

关键词:哥德巴赫猜想素数欧拉

李 云

数学史上的猜想有很多,其中哥德巴赫猜想因为命题简单(只要有初中数学知识就能看懂)而为全世界所熟知.

1742年6月7日,德国数学家哥德巴赫在给欧拉的信中指出:每个不小于6的偶数都是两个奇素数之和.例如6 = 3 + 3,8 = 5 + 3,10 = 5 + 5,12 = 7 + 5等.

欧拉经过一番努力也未能证明它,但他认为这个猜想是正确的.

这个问题的叙述如此简单,而欧拉却不能证明,因而吸引了许多数学家的注意.人们还根据它得到了一个推论:每个不小于9的奇数都是3个奇素数的和.例如,9 = 3 + 3 + 3,11 = 5 + 3 + 3,13 = 5 + 5 + 3,15 = 7 + 5 + 3.

哥德巴赫猜想提出后,许多著名数学家把精力投入到攻克这个世界难题上来.20世纪20年代,英国著名数学家哈代等人提出用“圆法”来解决猜想.在此基础上,数学家维诺格拉陀夫于1937年用他创造的“三角和方法”基本上证明了哥德巴赫猜想的推论.

因直接证明这一猜想困难重重,所以人们就先证明关于猜想的一个弱命题:每个大偶数可以表示为一个素因子个数不超过a的数和一个素因子个数不超过b的数之和,这个命题就记作a + b,然后步步推进,最后证明1 + 1的正确性.

1920年,挪威数学家布朗首先用“筛法”证明了9 + 9. 此后又经过许多数学家(包括中国的王元等人)的努力,到1965年,苏联的数学家又证明了1 + 3.

1966年,中国数学家陈景润宣布他证明了1 + 2,并于1973年发表了论文《大偶数表为一个素数与不超过两个素数乘积之和》,在国际数学界引起强烈反响,被认为是迄今为止最好的求证结果,国际上称为“陈氏定理”.但是,要想证明1 + 1,摘取这颗数学皇冠上的明珠,还有许多路要走.

2000年3月,英国费伯出版社和美国布卢姆斯伯里出版社联合宣布:谁能在两年内解开哥德巴赫猜想之谜,将得到100万美元!但德国数学家施特洛特说,即便是奖1亿美元,也未必能加速问题的解决,因为100年对于数学并不算长.

(摘编自《文明的历程》)

【责任编辑:潘彦坤】

数学与建筑

我们非常熟悉某些用于建筑的数学形式,诸如正方形、矩形、锥体和球体等.但有一些建筑结构却以人们知之甚少的形状设计.一个引人注目的例子便是旧金山圣母玛利亚大教堂所用的双曲抛物面设计.该设计出自P.A.鲁安、J.李以及罗马的工程顾问P.L.奈维、马萨诸塞州工程学院的P.比拉斯奇等人.

在剪彩仪式上,当人们问到对于该教堂米开朗琪罗会怎么想时,奈维回答道:“他不可能想到它,这个设计是来自那时尚未证明的几何理论.”建筑物的顶部是一个2 135 立方英尺的双曲抛物面体的顶阁,楼面的上方有200 英尺上升的围墙,由四根巨大的钢筋混凝土塔支撑着,该塔延伸到94英尺的地下.每座塔重达900万磅.墙由1 680 间钢筋混凝土结构的库房组成,含有128 种不同的规格.正方形基础的大小为255 × 255 平方英尺.

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