
歌德巴赫猜想
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2、假设P0、PP2为三个不等于2的质数,EE2为两个偶数,它们满足下面两个等式:
3、李书记问了问他,陈景润说,“有人还在骂我,说我不交论文是因为现在没有稿费了。说是恢复了稿费我就会交了。”李书记追了他一句,“谁这样说你?”他回答,“你不要问了。谢谢你,你可别去问呵!问了我更麻烦了。没有稿费,谢天谢地。我不要稿费。我压根儿也没有想到它。那个稿子我还在做。我确实没有做完。”
4、筛法是数论的一类基本研究方法,其研究对象是某个被“筛选”过的有限整数子集的元素个数某种意义上来说,布朗筛法的原型可以追溯到前面介绍的埃拉托斯特尼筛法。给定一个需要筛选的对象集合A,一个用来作为筛子的素数集P ={p1, p2,…, pn,…}以及范围z。令
5、需要注意的是30以内的奇质数(即除了2以外的所有质数)之间的差。把它们任意互减一下,你会惊讶地发现,这些差竟然形成一个密集的偶数数列(“密集”在这里的意思是“一个不落、全部、所有、连续”的意思)!
6、质数的周期性。图中每一圈的数字都比其内圈的数字正好大2比其外圈的数字正好小2同一圈上的数字之间的差(组成的密集偶数序列),在其他圈内同样存在。加上前图的信息,我们可以说小于2310的所有偶数都是两个质数的差。——复制自Wang(2021b)。
7、“不要灯,”他回答,“要灯不好。要灯麻烦。这栋大楼里,用电炉的人家很多。电线负荷太重,常常要检查线路,一家家的都要查到。但是他们从来不查我。我没有灯,也没有电线。要灯不好,要灯添麻烦了,”说着他凄然一笑。
8、在我们返回北京的飞机上,徐迟用一本印有《人民文学》字样的记事本在记东西,被空姐发现,姑娘惊讶地说:“哇,您老是《人民文学》的?”徐迟笑笑说:“我不是,他是——”他指着我。
9、(19) 徐迟. 哥德巴赫猜想.人民文学.1978,(1):53–
10、陈景润在厦门大学图书馆中也很快写出了数论方面的专题文章,文章寄给了中国科学院数学研究所。华罗庚一看文章,就看出了文章中的英姿勃发和奇光异采,也提出了建议,把陈景润选调到数学研究所来当实习研究员。正是:熊庆来慧眼认罗庚,华罗庚睿目识景润。
11、一九五七年夏天,数学大师熊庆来也从国外重返祖国首都。
12、从关于偶数的哥德巴赫猜想,可推出:任何一个大于7的奇数都能被表示成三个奇质数的和。后者称为“弱哥德巴赫猜想”或“关于奇数的哥德巴赫猜想”。若关于偶数的哥德巴赫猜想是对的,则关于奇数的哥德巴赫猜想也会是对的。
13、我们没有想到这么快就见到了陈景润。李尚杰向他说明我们的身份和来意后,我又特意向他介绍说,我们特约徐迟同志来采访你攻克“哥德巴赫猜想”难关、登攀科学高峰的事迹,准备写一篇报告文学,在《人民文学》上发表。
14、老师又说,自然科学的皇后是数学。数学的皇冠是数论。哥德巴赫猜想,则是皇冠上的明珠。
15、应该说,这是一位有贡献的科学家。然而同时坊间又传出许多他不食人间烟火的笑话和“自私”行为,说他是一个“科学怪人”。不管怎样,我们决定先试一试。
16、参加学术会议的希尔伯特。1900年,希尔伯特在巴黎举行的第二届国际数学家大会上作了题为《数学问题》的演讲,提出了23个最重要的数学问题。希尔伯特问题在相当一段时间内引导了世界数学研究的方向,有力地推动了20世纪数学的发展。在许多数学家努力下,希尔伯特问题中的大多数在20世纪中得到了解决。
17、《哥德巴赫猜想》发表不久之后,全国科学大会召开,成为改革开放的先声,陈景润、徐迟和千千万万中国知识分子,迎来科学的春天。邓小平同志满怀深情地说:“(陈景润)这样的科学家中国有一千个就了不得!对这样的科学家应该爱护、赞扬!”
18、“你们算啦!好啦好啦,我是说,你们算了吧,白费这个力气做什么?你们这些卷子我是看也不会看的,用不着看的。那么容易吗?你们是想骑着自行车到月球上去。”
19、一七四二年,哥德巴赫写信给欧拉时,提出了:每个不小于6的偶数都是二个素数之和。例如,6=3+又如,24=11+13等等。有人对一个一个的偶数都进行了这样的验算,一直验算到了三亿三千万之数,都表明这是对的。但是更大的数目,更大更大的数目呢?猜想起来也该是对的。猜想应当证明。要证明它却很难很难。
20、哥德巴赫猜想(GoldbachProblem)
21、阳偶数:26=1+25=7+19=13+13=3+23;38=1+37=7+31=13+25=19+19=3+35;
22、陈景润后来不断改进自己的结果,从某种意义上来说已经将筛法的威力发挥到了极致。但很可惜的是,陈景润的加权筛法要证明最终哥德巴赫猜想(“1+1”)需要在加权筛中取x=而这将导致估计主项和余项变得难以实现。所以如今数学界的主流意见认为,最终证明哥德巴赫猜想,还需要新的思路或者新的数学工具,或者在现有的方法上进行颠覆性的改进。但无论如何,陈景润已经走在了哥德巴赫猜想研究的最前沿。
23、因现今数学界已经不使用“1也是素数”这个约定,原初猜想的现代陈述为:任一大于5的整数都可写成三个质数之和。(n>5:当n为偶数,n=2+(n-2),n-2也是偶数,可以分解为两个质数的和;当n为奇数,n=3+(n-3),n-3也是偶数。
24、果然,他抵达北京后不几天,接触到几位老朋友,大家一听他来写陈景润,也都好心劝他换个题目。
25、第二天,又上课了。几个相当用功的学生兴冲冲地给老师送上了几个答题的卷子。他们说,他们已经做出来了,能够证明那个德国人的猜想了。可以多方面地证明它呢。没有什么了不起的。哈!哈!
26、当然,这不等于我们就应该不管一项科学研究有多大的价值,就一概地容忍。对那些纯粹只是为了用于评职称、赚奖金、浪费科研经费、混饭吃的,既无应用价值也无学术价值的所谓垃圾研究,我们还是应该追问一下:有什么用?
27、到职以后,书记就到处找陈景润。周大姐已经把她所了解的情况告诉了他。但他找不到陈景润。他不在办公室里,办公室里还没有他的办公桌。他已经被人忘记掉了。可是他们会了面,会面在图书馆小书库的一个安静的角上。
28、用现代的数学语言,哥德巴赫猜想可以陈述为:任一大于2的偶数,都可表示成两个素数之和。
29、换句话说,哥德巴赫猜想主张每个大于等于4的偶数都是哥德巴赫数——可表示成两个素数之和的数。哥德巴赫猜想也是二十世纪初希尔伯特第八问题中的一个子问题。
30、由于哥德巴赫猜想通常被简写为“1+1”(一个素数加一个素数),这就让相当多的人误以为它要证明的是1+1=就未免让人疑惑证明它有什么用。徐迟在其报告文学中回答说:“大凡科学成就有这样两种:一种是经济价值明显,可以用多少万、多少亿元人民币来精确地计算出价值来的,叫做‘有价之宝’;另一种成就是在宏观世界、微观世界、宇宙天体、基本粒子、经济建设、国防科研、自然科学、辩证唯物主义哲学等等等等之中有这种那种作用,其经济价值无从估计,无法估计,没有数字可能计算的,叫做‘无价之宝’,例如,这个陈氏定理就是。”听上去怪吓人的,但是究竟有什么用,仍然是语焉不详。于是就有人对这个“无价之宝”展开了更具体的科学幻想。美国航天飞机试飞成功时,我就听到有人说,陈景润的证明被美国人用来制造航天飞机了,可惜咱中国人反倒不知道怎么用。
31、点击查看:TheGenesisofPrimeNumbers
32、徐迟经过深入采访,经过一番梳理、思考和提炼,反复斟酌,几番修改,报告文学《哥德巴赫猜想》终于脱稿了。《人民文学》以醒目的标题,刊发在1978年一月号头条。
33、从这个“9+9”开始,全世界的数学家集中力量“缩小包围圈”,当然最后的目标就是“1+1”了。
34、首先,我们关心的第一个质数超积是30=2x3x由下图看出,30是3对(6个)质数之和,例如:
35、(20) https://asone.ai/polymath/ index.php?title=Bounded_gaps_between_primes.
36、他飞快地进了小屋。一下子把自己反锁在里面了。
37、猜想三:的所有零点均在临界线上. 可以看出,黎曼的三个猜测是呈阶梯一般不断增强的,而最后一个便是大名鼎鼎的黎曼猜想。需要指出的是,除了猜想三黎曼确确实实承认自己证不出来外,猜想二都被黎曼认为是简单的(但他并没有给出完整证明,鉴于黎曼的人品,黎曼极有可能确实证明了这两个猜测)。不过随便举个例子你们感受一下这三个猜想的分量,最简单的猜想一直到黎曼的论文发表46年后才被证明;次简单的猜想二直到现在也没被证明,它强于所有已经取得的结果;至于猜想三嘛,呵呵……
38、解决这个猜想的思路,就像“缩小包围圈”一样,逐步逼近最后的结果。
39、2)具有更多的质数对(19个),其和等于210;
40、室里的领导老田对李书记说,“可以动员动员他,让他拿出来。但也不急。他不拿出来,自然有他的道理的。”
41、《哥德巴赫猜想》一经问世,立即引起读者热烈反响。许多人争相购买和竞相传阅,首都各大报纸和各地报纸、广播电台纷纷全文转载和连续广播。1978年2月16日的《光明日报》全文转载了《哥德巴赫猜想》,2月17日《人民日报》再次全文转载,由此在全国引起轰动。
42、何等动人的一页又一页篇页!这些是人类思维的花朵。这些是空谷幽兰、高寒杜鹃、老林中的人参、冰山上的雪莲、绝顶上的灵芝、抽象思维的牡丹。这些数学的公式也是一种世界语言。学会这种语言就懂得它了。这里面贯穿着最严密的逻辑和自然辩证法。它是在探索太阳系、银河系、河外系和宇宙的秘密,原子、电子、粒子、层子的奥妙中产生的。但是能升登到这样高深的数学领域去的人,一般地说,并不很多。
43、以上就是陈景润的著名论文:《大偶数表为一个素数及一个不超过二个素数的乘积之和》的“结果”。作为结果的定理就是那个“陈氏定理”。
44、这样,我们就拥有了最终证明哥德巴赫猜想的第二个条件。
45、再来看看质数超积的几个特点。直接的理论证明是很专业的事,比较枯燥(详见Wang,2021b),我们先从具体实例出发,再推广到更大的范围。
46、哥德巴赫1742年给欧拉的信中哥德巴赫提出了以下猜想:任一大于2的整数都可写成三个质数之和。但是哥德巴赫自己无法证明它,于是就写信请教赫赫有名的大数学家欧拉帮忙证明,但是一直到死,欧拉也无法证明。
47、随着质数超积的不断增大,哥德巴赫猜想的适用范围也不断扩大。但是哥德巴赫猜想的最终证明取决于两个条件:
48、问题真正的实质性进展出现在二十世纪20年代。当时出现了两种代表性的思路,一种是英国数学家哈代与李特尔伍德在1923年论文中使用的“哈代-李特尔伍德圆法”另一种是挪威数学家布朗(ViggoBrun)使用的“布朗筛法”(7,8)。
49、回答是何等富有原则和智慧!简直就是外交公文。
50、等式3)看似平凡,却具有重要的意义:在第一个加数P0不变的情况下,第二个加数(PP2)数值之差等于相应的和(EE2)之差。
51、其中,还有些女孩子写的,有的对他表示同情,有的表达爱慕,愿和他结为伴侣,照料他的生活,甚至附寄了照片。陈景润很善良,也很纯真,这类信,他都放在一起,锁起来。
52、那么,找谁来写好呢?大家不约而同地想到了徐迟。
53、其实,一方面数学本就与世界的发展密不可分,另一方面快节奏的时代追求“经世致用”本也无可非议。只不过笔者此处更希望从数学本身来看待其存在的意义。如哈代所言,“数学家与画家和诗人一样,是模式的创造者”,数学本身是有其美感存在的。数学界追求真理的旅行,就是发现和创造美的旅行。中科院物理所的曹则贤老师曾在他的书里提到,“读数学、物理书和看小说一样,并非完全能看懂的就是好的”但愿本文的读者也不会被文中偶尔蹦出来的公式吓到,而是可以透过这些繁杂的演算获得属于自己的思考。
54、20世纪70年代末,陈景润(前排左二)、徐迟(前排左三)与本文作者周明(后排右一)、作家秦牧(前排右一)、黄宗英(前排左一)等合影
55、1990年北大地质学学士,1998年赴佛罗里达大学留学,2004年获博士学位。随后回国,一直在中科院南古所工作至今。
56、当然这个证明过程是不完善的,不然他早就像张益唐证明孪生素数猜想那样名满天下了。实际上现今证明哥德巴赫猜想的方法大致有4种,分别是: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。其中,殆素数就是陈景润他们所用的方法,通过证明几+几,不断缩小的方法,最后陈景润证明了1+离1+1还有一步之遥。其他几种方法就不再细说了。
57、接下来,布朗提出了“殆素数”的概念,即“由少量素因数相乘得到的合数”。令P为全体素数的集合,N为充分大的偶数,同时令