哥德巴赫猜想(1/2)

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当年徐迟的一篇报告文学,中国人知道了陈景润和哥德巴赫猜想。

那么,什么是哥德巴赫猜想呢?

哥德巴赫猜想大致可以分为两个猜想:

■1.每个不小于6的偶数都是两个奇素数之和;

■2.每个不小于9的奇数都是三个奇素数之和。

■哥德巴赫相关

哥德巴赫(GoldbachC.,1690.3.18~1764.11.20)是德国数学家;出生于格奥尼格斯别尔格(现名加里宁城);曾在英国牛津大学学习;原学法学,由于在欧洲各国访问期间结识了贝努利家族,所以对数学研究产生了兴趣;曾担任中学教师。1725年,到了俄国,同年被选为彼得堡科学院院士;1725年~1740年担任彼得堡科学院会议秘书;1742年,移居莫斯科,并在俄国外交部任职。

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【哥德巴赫猜想的来源】

1729年~1764年,哥德巴赫与欧拉保持了长达三十五年的书信往来。

在1742年6月7rì给欧拉的信中,哥德巴赫提出了一个命题。他写道:

"我的问题是这样的:

随便取某一个奇数,比如77,可以把它写成三个素数之和:

77=53+17+7;

再任取一个奇数,比如461,

461=449+7+5,

也是这三个素数之和,461还可以写成257+199+5,仍然是三个素数之和。这样,我发现:任何大于7的奇数都是三个素数之和。

但这怎样证明呢?虽然做过的每一次试验都得到了上述结果,但是不可能把所有的奇数都拿来检验,需要的是一般的证明,而不是一个别的检验。"

欧拉回信说:“这个命题看来是正确的,但是他也给不出严格的证明。同时欧拉又提出了另一个命题:任何一个大于2的偶数都是两个素数之和,但是这个命题他也没能给予证明。”

不难看出,哥德巴赫的命题是欧拉命题的推论。事实上,任何一个大于5的奇数都可以写成如下形式:

2N+1=3+2(N-1),其中2(N-1)≥4.

若欧拉的命题成立,则偶数2(N-1)可以写成两个素数之和,于是奇数2N+1可以写成三个素数之和,从而,对于大于5的奇数,哥德巴赫的猜想成立。

但是哥德巴赫的命题成立并不能保证欧拉命题的成立。因而欧拉的命题比哥德巴赫的命题要求更高。

现在通常把这两个命题统称为哥德巴赫猜想

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【哥德巴赫猜想的小史】

1742年,哥德巴赫在教学中发现,每个不小于6的偶数都是两个素数(只能被1和它本身整除的数)之和。如6=3+3,12=5+7等等。公元1742年6月7rì哥德巴赫写信给当时的大数学家欧拉,欧拉在6月30rì给他的回信中说,他相信这个猜想是正确的,但他不能证明。叙述如此简单的问题,连欧拉这样首屈一指的数学家都不能证明,这个猜想便引起了许多数学家的注意。从哥德巴赫提出这个猜想至今,许多数学家都不断努力想攻克它,但都没有成功。当然曾经有人作了些具体的验证工作,例如:6=3+3,8=3+5,10=5+5=3+7,12=5+7,14=7+7=3+11,16=5+11,18=5+13,……等等。有人对33×108以内且大过6之偶数一一进行验算,哥德巴赫猜想(a)都成立。但严格的数学证明尚待数学家的努力。

从此,这道著名的数学难题引起了世界上成千上万数学家的注意。200年过去了,没有人证明它。哥德巴赫猜想由此成为数学皇冠上一颗可望不可即的"明珠"。人们对哥德巴赫猜想难题的热情,历经两百多年而不衰。世界上许许多多的数学工作者,殚jīng竭虑,费尽心机,然而至今仍不得其解。

到了20世纪20年代,才有人开始向它靠近。1920年挪威数学家布朗用一种古老的筛选法证明,得出了一个结论:每一个比大偶数n(不小于6)的偶数都可以表示为九个质数的积加上九个质数的积,简称9+9。这种缩小包围圈的办法很管用,科学家们于是从(9十9)开始,逐步减少每个数里所含质数因子的个数,直到最后使每个数里都是一个质数为止,这样就证明了哥德巴赫猜想。

目前最佳的结果是中国数学家陈景润于1966年证明的,称为陈氏定理:“任何充分大的偶数都是一个质数与一个自然数之和,而后者仅仅是两个质数的乘积。”通常都简称这个结果为大偶数可表示为“1+2”的形式。

■哥德巴赫猜想证明进度相关

在陈景润之前,关于偶数可表示为s个质数的乘积与t个质数的乘积之和(简称“s+t”问题)之进展情况如下:

1920年,挪威的布朗证明了“9+9”。

1924年,德国的拉特马赫证明了“7+7”。

1932年,英国的埃斯特曼证明了“6+6”。

1937年,意大利的蕾西先后证明了“5+7”,“4+9”,“3+15”和“2+366”。

1938年,苏联的布赫夕太勃证明了“5+5”。

1940年,苏联的布赫夕太勃证明了“4+4”。

1948年,匈牙利的瑞尼证明了“1+c”,其中c是一很大的自然数。

1956年,中国的王元证明了“3+4”。

1957年,中国的王元先后证明了“3+3”和“2+3”。

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