教师节特辑陈景润与他的哥德巴赫猜想ld
2021-3-2 来源:不详 浏览次数:次白癜风外用的有什么特效药 https://m-mip.39.net/baidianfeng/mipso_4303826.html
01.
什么是哥德巴赫猜想
哥德巴赫猜想是世界近代三大数学难题之一。
它是由德国著名数学家克里斯蒂安·哥德巴赫(GoldbachC)在年提出的,即任一大于2的整数都可写成三个质数之和。
而当今数学界约定1既不是质数也不是合数,所以最初的猜想就变成了以下这样的陈述:任一大于5的整数都可写成两个质数之和。
哥德巴赫·猜想
即n5:
当n为偶数时,n=2+(n-2),n-2也是偶数,可以分解为两个质数的和;
当n为奇数时,n=3+(n-3),n-3也是偶数,可以分解为两个质数的和。
哥德巴赫当时提出这个猜想之后,自己却不能证明它。于是写信请教当时世界著名的大数学家欧拉,请他证明。但欧拉用了毕生的精力也没有证明出来。他虽然没有证明出来,但他从原命题中得到了一个等价命题,即任一大于2的偶数都可写成两个质数之和。我们现在常见的猜想陈述就是欧拉这个版本。
年,英国数学家爱德华·华林(WaringEdward)首先将它公之于众,于是变成了数学界的一场革命。
数学界统一把命题"任一充分大的偶数都可以表示成为一个素因子个数不超过a个的数与另一个素因子不超过b个的数之和"记作"a+b"。而哥德巴赫猜想的最终结论就是证明出“1+1”。
后来世界各国的数学家对此猜想做出了逐步推进:
年,挪威的布朗证明了“9+9”。
年,德国的拉特马赫证明了“7+7”。
年,英国的埃斯特曼证明了“6+6”。
年,意大利的蕾西先后证明了“5+7”,“4+9”,“3+15”和“2+”。
年,苏联的布赫夕太勃证明了“5+5”。
年,苏联的布赫夕太勃证明了“4+4”。
年,中国的王元证明了“3+4”。后来又证明了“3+3”和“2+3”。
年,匈牙利的瑞尼证明了“1+c”,其中c是一很大的自然数。
年,中国的潘承洞和苏联的巴尔巴恩证明了“1+5”,中国的王元证明了“1+4”。
年,苏联的布赫夕太勃和小维诺格拉多夫,及意大利的朋比利证明了“1+3”。
年,中国的陈景润证明了“1+2”。
陈景润十年间寒暑不断,对哥达巴赫猜想的证明做出了举世瞩目的成就。那么这样一个数学家到底靠什么取得这样的成就的?他经历过什么呢,他的身上又有什么样的精神呢?
02.
启蒙之路
陈景润年生于福建,父亲是邮政分局的局长,忙忙碌碌,母亲是一个地道的农村妇女,生了12个孩子,只活下来6个。
陈景润是家里的老三,上面有哥哥姐姐,下面有弟弟妹妹,童年时代的他并没有得到父母多少的关爱,加上当时的动荡时局,战乱纷飞,陈景润逐渐形成了内向孤僻的性格。
上小学的时候,别的孩子欺负他,他不知道还击,却也从不讨饶,结果这样的欺负就变得更厉害了。他对身边的事物充满恐惧,没有兴趣,但唯独喜欢数学。在他的世界里,只要演算数学就能使他快乐,因而这占去了他大部分的时间。
后来上了初中,身边的人依旧不喜欢他,他总是在人群中显得格格不入。生活中除了数学再没有什么能让他开心了。初中毕业后,他去了英华书院读高中,那里有位老师,经常在数学课上给学生讲有关数学的趣事,当他说到哥德巴赫猜想经过了多少年都没有人得到证明时,底下的学生都互相讨论起来,唯独陈景润显得很平静。
这位老师曾是国立清华大学的航空系主任,后任北京航空学院副院长、全国航空学会理事长,他的名字叫沈元。沈老师说: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。
沈老师的话就这样在一个学生的心里埋下了一颗亟待绽放的种子。
高三那年,陈景润没钱交学费,被迫辍学。在家自学了一年后报考厦门大学,被顺利录取。大学期间,他沉迷在自己的数学世界里,被同学误解他不关心政治,冷落他、嘲笑他。但陈景润就是这样一个人,他就是为数学而生的。
大学毕业后,他被分配到北京市第四中学任教,但不善于表达的他无法胜任老师这个岗位。因为口齿不清,难以表达清楚,本该讲出来的却讲不出来,只好写在黑板上,可写着写着,黑板上的字越来越多了,底下学生们的嘲笑声也越来越多了。同事为了照顾他的工作,便把批改作业的工作交给他,上课则由其他老师完成。
陈景润总是很认真地对待数学,对待学生。他在作业本上给那个嘲笑他不会说话、说他是“哑巴”的学生写了很长的评语,教导他如何学习数学。那个学生也终于认识到不该嘲笑老师,也终于知道应该怎样去学习。
陈景润本来就不会照顾自己身体,加上让自己为难的数学课,积忧成疾,在这期间他得了肺结核和腹膜结核症,不得不回家养病。
后来,厦门大学的校长王亚南,得知陈景润回家后的窘境,让他回到厦门大学,安排了一个图书管理员的工作,但不让他干活,只让他专心搞数学研究。在著名作家徐迟的报告文学《哥德巴赫猜想》中对此有过描述,他说王亚南才是一个真正懂得人的价值的经济学家。
在厦门大学这期间,对陈景润来说简直是如鱼得水,他很快写出了数论相关的专题文章,并且寄到中国科学数学研究所,就是年陈景润发表的《塔内问题》。中国科学数学研究所的华罗庚马上就看到陈景润的非凡才华,并把陈景润调到了研究所当了实习研究员。
年,当时著名的数学家熊庆来、华罗庚、张宗燧、闵嗣鹤,还有一些后起之秀陆启铿、万哲先、王元等入北京大学求学,还有陈景润的加入,在解析数论、代数数论、涵数论、泛涵分析、几何拓扑学等领域可谓是人才济济。华罗庚对研究所的人员重新部署,并一步步向哥德巴赫猜想的证明挺进!
03.
陈氏定理
年,苏联的布赫斯塔勃、维诺格拉多夫及意大利的朋比利证明了“1+3”,只剩“1+2”和“1+1”了——科研成果仿佛在不同的地点进行赛跑。
也就在这一年,陈景润在对筛法作了新的重要改进后,证明了“1+2”,即他证明了任何一个充分大的偶数,都可以表示为两个数之和,其中一个是素数,另一个或为素数,或为两个素数的乘积。这个定理后来被国际数学界被称为“陈氏定理”。
年6月《表达偶数为一个素数及一个不超过两个素数的乘积之和》,即“1+2”,在科学通报上发表,这项成果也成为了哥德巴赫猜想研究上的里程碑。
当时的论文厚达二百多页,陈景润拿着论文去请教闵嗣鹤老师,闵嗣鹤老师给他细心地阅读了论文原稿,反复检查和核对之后,肯定了他的证明是正确的。他给陈景润说,去年人家证明“1+3”是用了大型的、高速的电子计算机,而你证明“1+2”却完全靠你自己运算,难怪论文写得长了,太长了,建议他加以简化。
“文化大革命”发生之后,陈景润的研究工作屡屡收到阻碍,他被当做白专典型被抓去扫厕所,眼睁睁的看着“1+2”的手稿被造反派撕毁,被疾病和疲惫折磨的陈景润再也无力支撑自己的身体和精神了,他万念俱灰,跳楼自杀了。幸运的是,被几根电线遮挡,活了下来。被救活后,陈景润在新上任的梁书记的鼓励下,用三年的时间完成了“1+2”的简化稿。
年他在《中国科学》发表了“1+2”的详细证明并改进了年宣布的数值结果,立即在国际数学界引起了轰动,被公认为是对哥德巴赫猜想研究的重大贡献,是筛法理论的光辉顶点。
04.
迟来的爱情
年,徐迟的报告文学《哥德巴赫猜想》发表在了《人民日报》上。陈景润这个名字一下子众人皆知了。与此同时,也收到了很多女孩的求婚信,但陈景润却不为所动。
直到年9月,陈景润因病再次住进医院,遇到了当时在那里进修的由昆。这个心中只有数学、对于爱情有些木讷的数学家突然面对眼前这位护士,话也多了,人也开朗了。他还主动问由昆家是哪儿的,慢慢地两人就聊了起来。
有一天由昆来值班查房,陈景润就问她爱人在哪里?由昆说没有爱人。陈景润又问她有没有男朋友,她说没有。医院的楼顶晒衣服的时候,陈景润上来晒太阳,见她会对着广播学英语,于是对她说:“我们能一起学英语吗?”陈景润是大数学家,因为要查文献,他的英语早已学的很好了,不光英语,俄语、德语等有七八种语言他都会。于是两个人就开始一起学习英语。由昆说今后可以向陈景润请教英语,陈景润只是很随和地点点头。
有一天,陈景润对由昆说:“如果我们能生活在一起就好了。”由昆为了打消陈景润的念头,故意把自己的缺点都说出来,希望能“吓退”他。她说:“我有很多缺点,女人会的事情我都不会。我不会做饭,不会做衣服,脾气还不好。”
陈景润却很平静地说:“没关系,不会做饭我们可以吃食堂。不会做衣服的话,你可以穿军装,我随便穿一点,你剩下的军装我也可以穿,我很喜欢穿军装的。脾气不好也没关系,我年纪比你大,我不急的,都会让着你,我们不会吵架的。”最后他又说:“我知道我们在一块对你不公平,但是我想过了,不跟你在一起的话,我就一辈子不结婚了。”
由昆对陈景润的话以及那份真挚的感情感动了,接受了陈景润的感情,两年后结为伉俪。
此后数年两人过着幸福美满的生活,直到年,有一次陈景润在过马路的时候被自行车撞到,后脑着地,造成重伤。不久,又诱发了帕金森综合征,直到年去世,这12医院度过的,而他的妻子由昆不光照顾着儿子,还无微不至地照顾着他。
年轻时候的陈景润受过太多的折磨和苦痛,但晚年可以说是幸福的。陈景润逝世后,由昆说先生有最遗憾的两件事:一是没能看着儿子长大成人,而是没有完成“1+1”。
一个数学家的生命就这样结束了。那一刻,仿佛世界上所有的笔都停止了运算。
你们的东方君今天的鸡腿,就看你们咯~