解开费马的最后谜团:走进费马的房间 (费马真的会解吗)
皮埃尔·德·费马,这位 17 世纪的法国数学家,以其对数论的开创性贡献而闻名。他留下了许多未解决的难题,其中最著名的是费马大定理。该定理断言,对于任何大于 2 的整数 n,方程 a
n
+ b
n
= c
n
没有正整数解 a、b、c。
费马大定理困惑了数学家数百年,直到 1994 年才被英国数学家安德鲁·怀尔斯解决。怀尔斯的证明基于椭圆曲线,这是一种几何对象,在费马大定理中发挥着关键作用。
为了解开费马大定理,我们必须进入费马的思想世界。他是一位非常直觉和创造性的数学家,具有非凡的解决问题的能力。他留下了许多关于费马大定理的笔记,这些笔记可以帮助我们了解他的思维过程。
1637 年,费马在《算术》一书的空白页上写下了著名的“费马大定理”。他还写道:“我找到了一个真正令人惊叹的证明,但这个页边空白太小,无法容纳它。”
费马是否真的找到了费马大定理的证明,这是一个谜。一些专家认为,他确实找到了一个证明,但它丢失了或不完整。其他人则认为,他只是提出了一个猜想,从未来得及证明它。
无论如何,费马大定理激发了数学家们几个世纪的兴趣。怀尔斯证明了这一定理,是对数学史上最伟大的谜团之一的重大突破。费马的原始证明仍然是一个谜,为费马的思想和天才留下了持久的遗产。
费马的直觉
费马非常依赖直觉和启发。他经常猜测定理,然后通过反复试验和直觉来尝试证明它们。他的许多猜想后来都被证明是正确的,这表明他对数学原理的深刻理解。
在费马大定理的情况下,费马可能是通过考虑特殊情况而得出猜想的。例如,他可能证明了 n = 3 和 n = 4 时该定理成立。他可能通过直觉猜测该定理对所有 n 都成立。
椭圆曲线
椭圆曲线是代数几何中的曲线,可以表示为方程 y
2
= x
3
+ ax + b 的曲线。椭圆曲线在费马大定理的证明中起着至关重要的作用。
怀尔斯证明了,如果费马大定理不成立,那么就会存在一个椭圆曲线,其“秩”大于 0。怀尔斯还证明了,所有椭圆曲线秩都为 0 或 1。
因此,怀尔斯得出结论,费马大定理必须成立,因为不存在秩大于 0 的椭圆曲线。
结论
费马大定理是一个数学难题,困惑了数学家数百年。通过深入了解费马的直觉和对椭圆曲线的理解,安德鲁·怀尔斯最终解决了这一难题。
费马大定理的证明是我们对费马思想和数学天才的持久遗产。它向我们展示了数学的力量,即使是数学最困难的难题,最终也可以通过创造性和坚持不懈得到解决。