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费马与费马大定理:一个困扰数学界357年的难题

创作时间:
作者:
@小白创作中心

费马与费马大定理:一个困扰数学界357年的难题

引用
CSDN
1.
https://blog.csdn.net/ch_yang123/article/details/137636276

费马大定理是数学史上最著名的未解之谜之一,它困扰了数学界长达350多年。这个定理源自17世纪法国数学家费马在《算术》一书中的一个边注,他声称找到了一个“美妙的证明”,但遗憾的是,这个证明从未被记录下来。直到20世纪末,英国数学家安德鲁·怀尔斯才最终证明了这个定理,为这段漫长的历史画上了句号。

1601年,费马出生在法国。与从小就展现惊人数学天赋的高斯不同,费马小时候兴趣广泛,并没有表现出超凡的数学才能。然而,他对数学始终保持着浓厚的兴趣。作为富二代的他,父母拥有丰富的家产,这让他可以无忧无虑地追求自己的爱好。

费马的父亲为他聘请了两位家庭教师,使他能够接受良好的教育。大学毕业后,费马成为了一名律师,并担任了参议员。尽管公务员的生活单调乏味,但他还是利用业余时间继续研究数学,这一研究就是几十年。

1637年,36岁的费马在阅读《算术》时,提出了一个惊人的定理——费马大定理。他在书的空白处写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。”

这个看似简单的命题,却让整个数学界为之疯狂。18世纪瑞士数学家欧拉首先尝试证明,他证明了当n=3时定理成立。随后,法国女数学家热尔曼、德国数学家迪利克雷和法国数学家勒让德等人相继做出了重要贡献。然而,直到19世纪中叶,著名数学家高斯的徒弟库默尔才指出,按照当时的数学方法,费马大定理是不可能被证明的。

这一结论让费马大定理的研究陷入低谷,直到1908年,一位名叫沃尔夫斯凯尔的德国数学青年重新点燃了数学家们的热情。他在自杀前的最后时刻,偶然读到了费马大定理的相关资料,并发现了一个证明中的漏洞。沃尔夫斯凯尔决定设立200万美元的奖金,悬赏破解费马大定理,期限为100年。

1963年,10岁的英国男孩安德鲁·怀尔斯第一次接触到了费马大定理的故事,便被深深吸引。1986年,已经成为普林斯顿大学教授的怀尔斯决定全身心投入到这个难题的研究中。他花了18个月学习必要的数学工具,并判断可能需要10年时间才能完成证明。

1993年6月23日,怀尔斯在剑桥牛顿研究所发表了一场被称为“本世纪最重要的一次数学演讲”。他宣布自己已经证明了费马大定理,全场数学家报以热烈的掌声。然而,好景不长,审稿过程中发现了一个关键环节的证明存在漏洞。面对质疑和嘲笑,怀尔斯没有放弃,经过9个月不分昼夜的努力,他终于找到了解决问题的方法。

1994年10月25日,怀尔斯成功弥补了证明中的漏洞。经过严格的审查,数学界确认了他的证明是正确的。1997年,怀尔斯领取了为费马大定理设置的10万马克奖金。

费马大定理的证明历程,不仅是数学史上的一个传奇,更是人类智慧和毅力的象征。这个困扰了数学界357年的难题,最终在怀尔斯的努力下得以解决,展现了数学之美和人类探索未知的精神。

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