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為什麼有哥德巴赫猜想?

無論檢驗多大的數都可以發現,大於4的偶數一定可以寫成兩個奇素數之和,而大於7的奇數部可以寫成三個奇數素數之和。


6=3+3,8=5+3


10=5+5,…


100=97+3,102=97+5…


9=3+3+3,11=5+3+3…


99=89+7+3,101=89+7+5,…


這兩個結論是否對任何這樣的偶數和奇數都成立呢?在1742年6月7日,德國著名數學家哥德巴赫在給尤拉的信中第一次就提出了上述問題。6月30日尤拉回信說:“任何大於4的偶數都是兩個奇素數之和,儘管我還不能證明它,但我確信這是完全正確的定理。因為尤拉是當時最偉大的數學家,因此他的信心吸引了大多數學家試圖證明它們,但一直到了19世紀末都沒有取得任何進展,這就是相當著名的哥德巴赫猜想。


解決這個問題的方法,就是檢驗每個自然數,看看哥德巴赫猜想是不是對任何數都成立。因為困難就在於自然數有無限多個,不論你已經檢驗了多少,也不可以下結論說下一個數還是這樣。事實上,有人對直到3.3×10的8次方的全部偶數都做了驗證,依然不可以解決這一問題。所以,一位著名的數學家說:哥德巴赫猜想的困難程度,能與任何沒有解決的數學問題相比。也有人把哥德巴赫猜想叫做數學王冠上的明珠。


為了摘取這顆明珠,許多數學家們做了很多次的努力。直到1937年,蘇聯數學家證明了每個奇數都能夠表示為三個奇數之和,並且這個大奇數比10的400萬次方(1後面跟上400萬個0)還要大,但目前已知的最大素數比這要小得多。但它距離結論還差得遠了,並且他也沒證明奇數是不是表示成三個奇數之和。所以,數學家採用分步走的辦法,先證明一個與哥德巴赫猜想類似的問題,就是先證明只要大於4的正整數,都可以表示為c個素數之和(c是某個常數)。並且沿著這條路,數學家們先後證明了:


c≤80 000(1930年),


c≤2208(1935年),


c≤71(1936年),


c≤67(1937年),


c≤20(1950年)。


1956年中國的尹文霖證明了c≤18。用更加複雜的數學工具,1937年蘇聯數學家證明了c≤4,哥德巴赫的問題類似於c≤2。但是由4到2的證明是十分困難的,因此這條路也並不完全暢通。


同時,數學家們還在試圖走另一條路。也就是證明每個大偶數能夠表示為:一個素因子的個數不超過a個數與一個素因子的個數不超過b個的數之和。這個命題叫做(a+b)。這樣,哥德巴赫猜想基本上就是要證明(1+1)是正確的。


1920年,挪威著名的數學家布朗首先證明了(9+9),此後這方面的工作又不停地取得進展。


1957年,中國的著名數學家王元合證明了(2+3),1962年,中國數學家潘承沿證明了(1+5),同年王元合與潘承沿一同證明了(1+4)。後來又有人證明了(1+3)。


1966年,中國著名的數學家陳景潤證明了(1+2),並且在1973年發表後,馬上轟動了國際數學界。一位英國數學家稱陳景潤移動了“群山”。


雖然從(1+2)到(1+1)僅有一步之隔了,但是這一步卻有許多艱難。有大量數學家認為,如果要想證明(1+1),必須創造新的方法,以前的路都是走不通的。

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