世界上好多著名的數(shù)學(xué)猜想都是從特例論證開始的,所謂‘特例論證’,就是針對特別取值的數(shù)字或區(qū)域的論證,最開始費(fèi)馬猜想也同樣如此。
費(fèi)馬猜想的內(nèi)容很簡單--
當(dāng)整數(shù)n大于2時(shí),關(guān)于的方程x的n次方+y的n次方等于z的n次方?jīng)]有正整數(shù)解。
方程中還含有四個(gè)未知數(shù),x、y、z是固定的未知數(shù),特例論證一般針對的就是冪值n。
瑞士著名的數(shù)學(xué)家歐拉是第一個(gè)針對費(fèi)馬猜想做論證的人,在寫給哥德巴赫的信中,他說證明了n=3時(shí)的費(fèi)馬猜想,十三年后其證明發(fā)表在《代數(shù)指南》一書中,方法是“無限下降法”和形如數(shù)系的唯一因子分解定理,這一方法也被后人多次引用。
1816年,巴黎科學(xué)院把費(fèi)馬猜想簡化歸結(jié)為n是奇素?cái)?shù)(除2以外的所有素?cái)?shù))的情況,也就是說,只要能證明n在取值奇素?cái)?shù)的情況,就能夠證明費(fèi)馬猜想成立。
后來有很多數(shù)學(xué)家參與費(fèi)馬猜想的證明,并完成了特例‘n=3’、‘n=5’、‘n=7’,乃至于庫默爾利用‘理想素?cái)?shù)’改變,證明出的‘對于所有小于100的素指數(shù)n,費(fèi)馬大定理成立’。
這是十九世紀(jì)費(fèi)馬猜想最重大的突破。
往后的一百五十年時(shí)間里,費(fèi)馬猜想都沒有再繼續(xù)突破,直到英國數(shù)學(xué)家懷爾斯宣布證明了費(fèi)馬猜想。
趙奕在國際數(shù)學(xué)家大會上,以黎曼猜想掛鉤懷爾斯證明邏輯的方式,說明懷爾斯證明過程的邏輯錯(cuò)誤。
費(fèi)馬猜想至此又成為了未解之謎。
之前趙奕針對費(fèi)馬猜想思考過很久,發(fā)現(xiàn)想要像是懷爾斯一樣,進(jìn)行直接的整體證明非常的困難,而針對n進(jìn)行特例論證,也很難推進(jìn)到所有素?cái)?shù)。
比如,繼續(xù)向前推進(jìn),證明了n=101的情況下,費(fèi)馬猜想是成立。
這確實(shí)是一個(gè)進(jìn)步,但進(jìn)步的幅度非常小。
針對n=101去證明,也只能說明101的情況,而n的取值是無限多的,就無法證明費(fèi)馬猜想。
“如果是做特例論證,分開論證,為什么不選擇變量x、y呢?”
“x、y確實(shí)是隨機(jī)數(shù),但也是有可取之處的?!?/p>
趙奕對著稿紙上的費(fèi)馬猜想列式,仔細(xì)的思考起來,“如果能證明x、y都為奇素?cái)?shù)的情況,也許就能推廣到所有的數(shù)字。”
“首先還是要證明這個(gè)過程。”
他思考著開始動筆了,“假設(shè)x、y都是奇素?cái)?shù)……”
素?cái)?shù)是很神奇的數(shù)字。
所有的數(shù)字都可以看做的是以素?cái)?shù)為基礎(chǔ)演化出來的,比如偶數(shù)可以看做是兩個(gè)素?cái)?shù)之和,也就是現(xiàn)在的哥德巴赫定理。
同時(shí),任何足夠大的奇數(shù),都可以寫作是“3+偶數(shù)”的形式,也就可以看做是三個(gè)素?cái)?shù)的和。
“只要證明x、y取值奇素?cái)?shù),也許就能推廣到所有的數(shù)字。”
“至于2的特例,就很容易討論了?!?/p>
“完善了這個(gè)證明,就可以把費(fèi)馬猜想再進(jìn)行簡化……”
……
雖然有了簡化費(fèi)馬猜想的思路,但有時(shí)候突然產(chǎn)生的想法不一定是正確的,更不一定就能證明出來。
趙奕消耗了大量腦細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)越是思考問題就越復(fù)雜,他有點(diǎn)理解為什么懷爾斯的論文,會復(fù)雜到有一百多頁的證明想真正深入思考。
費(fèi)馬猜想深入的思考下去,真的是非常非常的復(fù)雜。