编撰:茂喵喵

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大约1637年,皮埃尔·德·费马在阅读丢番图的《算术》时,在其中一页写下一个猜想:

数学著名定理和定律(小学生必备科学常识100问-36数学史)(1)

而他只留下一句“我有一个绝妙的证明,可惜空白处太窄写不下。”从此也为后世数学家们留下了一个谜题,也激发了无数数学家的激情,同时在证明该定理的过程中,数学家们也丰富了数论的内容,推动了数论的发展。

数学著名定理和定律(小学生必备科学常识100问-36数学史)(2)

对此问题,人们在没有计算机辅助时,都是对每个n赋值后,逐个进行验证。费马自己亲自验证了n=4的情况;迪利克雷与勒让德分别独立证明了n=5的情况;拉梅证明了n=7的情况。

大约1850年,高斯与其学生库默尔通过构建“理想素数”一下子证明了100以内除37、59、67以外的所有奇数费马大定理都成立,使证明问题取得了第一次重大突破。只是之后对该定理的证明一直停滞不前。

1908年,哥廷根皇家科学协会公布沃尔夫斯凯尔奖:凡在2007年9月13日前解决费马大定理者将获得100000马克奖励。从此,世界各地纷纷涌现出许多声称证明了费马大定理的人,但是无一不是错误的。

1922年,莫德尔提出著名的莫德尔猜想;1983年,法尔廷斯证明了该猜想,从此再度翻开证明费马定理的新篇章。

1955年,日本数学家谷山丰提出了关于模曲线的猜想,该猜想又经志村五郎与韦依精确后形成“谷山-志村猜想”。

1984年,德国数学家弗雷构建了“弗雷命题”,该命题如果得到证明,就证明费马大定理与谷山志村猜想等价。1986年,里贝特完成对“弗雷命题”的证明,数学界为此兴奋不已。

数学著名定理和定律(小学生必备科学常识100问-36数学史)(3)

1986年,英国数学家安德鲁怀尔斯在听说了弗雷命题被证明的消息之后,意识到已经到了攻克费马大定理的最后关头。他把自己关在房间里,先用了一年半的时间,将前人的结果进行整理与排序,然后花了近六年时间,在1993年6月21-23日通过三次演讲,宣布自己证明了费马大定理。该消息一经传出,迅速引起数学界乃至世界的大轰动。然而,通过审查,该证明过程存在重大缺陷。于是,怀尔斯收回证明,在整理错误的原因的过程中,怀尔斯发现了问题症结所在,并且发现了弥补方法,从而修补了漏洞。

1994年,10月25日11点4分11秒,怀尔斯向世界数学界发送了证明邮件,至此,历时357年,费马定理终得证明。

虽然怀尔斯在证明该定理的过程中贡献巨大,但是,从整个证明过程中,可以看出他也是站在前人的肩膀上,才取得了这样的成就。“吃水不忘挖井人”,我们在学习过程中,也既要有勇于突破难题的勇气,也要有感恩之心。

好了,今天的科普分享就到此结束。

下期预告:数学史(10):数学天才伽罗瓦的短暂一生

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