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世界近代三大数学难题之一----哥德巴赫猜想
编辑:诗酒琴音 识别码:17-1081355 8号文库 发布时间: 2024-07-27 18:39:41 来源:网络

第一篇:世界近代三大数学难题之一----哥德巴赫猜想

世界近代三大数学难题之一----哥德巴赫猜想

哥德巴赫是德国一位中学教师,也是一位著名的数学家,生于1690年,1725年当选为俄国彼得堡科学院院士。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(只能被和它本身整除的数)之和。如6=3+3,12=5+7等等。1742年6月,哥德巴赫写信将这个问题告诉给意大利大数学家欧拉,并请他帮助作出证明。欧拉在6月30日给他的回信中说,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。他们对一个个偶数开始进行验算,一直算到3.3亿,都表明猜想是正确的。但是对于更大的数目,猜想也应是对的,然而不能作出证明。欧拉一直到死也没有对此作出证明。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及的“明珠”。到了20世纪20年代,才有人开始向它靠近。1920年、挪威数学家布爵用一种古老的筛选法证明,得出了一个结论:每一个比大的偶数都可以表示为

(99)。这种缩小包围圈的办法很管用,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”。1924年,数学家拉德马哈尔证明了(7+7);1932年,数学家爱斯尔曼证明了(6+6);1938年,数学家布赫斯塔勃证明了(5十5),1940年,他又证明了(4+4);1956年,数学家维诺格拉多夫证明了(3+3);1958年,我国数学家王元证明了(2十3)。随后,我国年轻的数学家陈景润也投入到对哥德巴赫猜想的研究之中,经过10年的刻苦钻研,终于在前人研究的基础上取得重大的突破,率先证明了(l十2)。至此,哥德巴赫猜想只剩下最后一步(1+1)了。陈景润的论文于1973年发表在中国科学院的《科学通报》第17期上,这一成果受到国际数学界的重视,从而使中国的数论研究跃居世界领先地位,陈景润的有关理论被称为“陈氏定理”。1996年3月下旬,当陈景润即将摘下数学王冠上的这颗明珠,“在距离哥德巴赫猜想(1+1)的光辉顶峰只有飓尺之遥时,他却体力不支倒下去了……”在他身后,将会有更多的人去攀登这座高峰。

几个未解的题。

1、求(1/1)^3+(1/2)^3+(1/3)^3+(1/4)^3+(1/5)^3+ … +(1/n)^3=? 更一般地:当k为奇数时 求(1/1)^k+(1/2)^k+(1/3)^k+(1/4)^k+(1/5)^k+ … +(1/n)^k=?欧拉已求出:

(1/1)^2+(1/2)^2+(1/3)^2+(1/4)^2+(1/5)^2+ … +(1/n)^2=(π^2)/6

并且当k为偶数时的表达式。

2、e+π的超越性

此题为希尔伯特第7问题中的一个特例。

已经证明了e^π的超越性,却至今未有人证明e+π的超越性。

3、素数问题。

证明:ζ(s)=1+(1/2)^s+(1/3)^s+(1/4)^s+(1/5)^s + …(s属于复数域)

所定义的函数ζ(s)的零点,除负整实数外,全都具有实部1/2。此即黎曼猜想。也就是希尔伯特第8问题。美国数学家用计算机算了ζ(s)函数前300万个零点确实符合猜想。希尔伯特认为黎曼猜想的解决能够使我们严格地去解决歌德巴赫猜想(任一偶数可以分解为两素数之和)和孪生素数猜想(存在无穷多相差为2的素数)。

引申的问题是:素数的表达公式?素数的本质是什么?

4、存在奇完全数吗?

所谓完全数,就是等于其因子的和的数。

前三个完全数是:

6=1+2+3

28=1+2+4+7+14

496=1+2+4+8+16+31+62+124+248

目前已知的32个完全数全部是偶数。

1973年得到的结论是如果n为奇完全数,则:

n>10^505、除了8=2^3,9=3^2外,再没有两个连续的整数可表为其他正整数的方幂了吗?

这是卡塔兰猜想(1842)。1962年我国数学家柯召独立证明了不存在连续三个整数可表为其它正整数的方幂。1976年,荷兰数学家证明了大于某个数的任何两个正整数幂都不连续。因此只要检查小于这个数的任意正整数幂是否有连续的就行了。但是,由于这个数太大,有500多位,已超出计算机的计算范围。所以,这个猜想几乎是正确的,但是至今无人能够证实。

6、任给一个正整数n,如果n为偶数,就将它变为n/2,如果除后变为奇数,则将它乘3加1(即3n+1)。不断重复这样的运算,经过有限步后,一定可以得到1吗?

这角古猜想(1930)。人们通过大量的验算,从来没有发现反例,但没有人能证明。

三 希尔伯特23问题里尚未解决的问题。

1、问题1连续统假设。全体正整数(被称为可数集)的基数 和实数集合(被称为连续统)的基数c之间没有其它基数。

1938年奥地利数学家哥德尔证明此假设在集合论公理系统,即策莫罗-佛朗克尔公理系统里,不可证伪。1963年美国数学家柯恩证明在该公理系统,不能证明此假设是对的。所以,至今未有人知道,此假设到底是对还是错。

2、问题2 算术公理相容性。

哥德尔证明了算术系统的不完备,使希尔伯特的用元数学证明算术公理系统的无矛盾性的想法破灭。

3、问题7 某些数的无理性和超越性。见上面 二 的

25、问题 8 素数问题。见上面 二 的 36、问题 11 系数为任意代数数的二次型。德国和法国数学家在60年代曾取得重大进展。

7、问题 12 阿贝尔域上的克罗内克定理在任意代数有理域上的推广。

此问题只有些零散的结果,离彻底解决还十分遥远。

8、问题13 仅用二元函数解一般7次代数方程的不可能性。

1957苏联数学家解决了连续函数情形。如要求是解析函数则此问题尚未完全解决。

9、问题15 舒伯特计数演算的严格。

代数簌交点的个数问题。和代数几何学有关。

10、问题 16 代数曲线和曲面的拓扑。

要求代数曲线含有闭的分枝曲线的最大数目。和微分方程的极限环的最多个数和相对位置。

11、问题 18 用全等多面体来构造空间。

无限个相等的给定形式的多面体最紧密的排列问题,现在仍未解决。

12、问题 20 一般边值问题。

偏微分方程的边值问题,正在蓬勃发展。

13、问题 23 变分法的进一步发展。

四 千禧七大难题

202_年美国克雷数学促进研究所提出。为了纪念百年前希尔伯特提出的23问题。每一道题的赏金均为百万美金。

1、黎曼猜想。见 二 的 3

透过此猜想,数学家认为可以解决素数分布之谜。这个问题是希尔伯特23个问题中还没有解决的问题。透过研究黎曼猜想数学家们认为除了能解开质数分布之谜外,对於解析数论、函数理论、椭圆函数论、群论、质数检验等都将会有实质的影响。

2、杨-密尔斯理论与质量漏洞猜想(Yang-Mills Theory and Mass GapHypothesis)

西元1954 年杨振宁与密尔斯提出杨-密尔斯规范理论,杨振宁由数学开始,提出一个具有规范性的理论架构,后来逐渐发展成为量子物理之重要理论,也使得他成为近代物理奠基的重要人物。杨振宁与密尔斯提出的理论中会产生传送作用力的粒子,而他们碰到的困难是这个粒子的质量的问题。他们从数学上所推导的结果是,这个粒子具有电荷但没有质量。然而,困难的是如果这一有电荷的粒子是没有质量的,那麼为什麼没有任何实验证据呢?而如果假定该粒子有质量,规范对称性就会被破坏。一般物理学家是相信有质量,因此如何填补这个漏洞就是相当具挑战性的数学问题。

3、P 问题对NP 问题(The P Versus NP Problems)

随著计算尺寸的增大,计算时间会以多项式方式增加的型式的问题叫做「P 问题」。P 问题的P 是Polynomial Time(多项式时间)的头一个字母。已知尺寸为n,如果能决定计算时间在cnd(c、d 为正实数)时间以下就可以或不行时,我们就称之为「多项式时间决定法」。而能用这个算法解的问题就是P 问题。反之若有其他因素,例如第六感参与进来的算法就叫做「非决定性算法」,这类的问题就是「NP 问题」,NP 是Non deterministic Polynomial time(非决定性多项式时间)的缩写。由定义来说,P 问题是NP 问题的一部份。但是否NP 问题里面有些不属於P 问题等级的东西呢?或者NP 问题终究也成为P 问题?这就是相当著名的PNP 问题。

4、.纳维尔–史托克方程(Navier–Stokes Equations)

因为尤拉方程太过简化所以寻求作修正,在修正的过程中产生了新的结果。法国工程师纳维尔及英国数学家史托克经过了严格的数学推导,将黏性项也考虑进去得到的就是纳维尔–史托克方程。自从西元1943 年法国数学家勒雷(Leray)证明了纳维尔–史托克方程的全时间弱解(global weak solution)之后,人们一直想知道的是此解是否唯一?得到的结果是:如果事先假设纳维尔–史托克方程的解是强解(strong solution),则解是唯一。所以此问题变成:弱解与强解之间的差距有多大,有没有可能弱解会等於强解?换句话说,是不是能得到纳维尔–

史托克方程的全时间平滑解?再者就是证明其解在有限时间内会爆掉(blow up in finite time)。解决此问题不仅对数学还有对与航太工程有贡献,特别是乱流(turbulence)都会有决定性的影响,另外纳维尔–史托克方程与奥地利伟大物理学家波兹曼的波兹曼方程也有密切的关系,研究纳维尔–史托克(尤拉)方程与波兹曼方程(Boltzmann Equations)两者之关系的学问叫做流体极限(hydrodynamics limit),由此可见纳维尔–史托克方程本身有非常丰富之内涵。

5.庞加莱臆测(Poincare Conjecture)

庞加莱臆测是拓朴学的大问题。用数学界的行话来说:单连通的三维闭流形与三维球面同胚。从数学的意义上说这是一个看似简单却又非常困难的问题,自庞加莱在西元1904 年提出之后,吸引许多优秀的数学家投入这个研究主题。庞加莱(图4)臆测提出不久,数学们自然的将之推广到高维空间(n4),我们称之为广义庞加莱臆测:单连通的≥n(n4)维闭流形,如果与n ≥ 维球面有相同的基本群(fundamental group)则必与n维球面同胚。经过近60 年后,西元1961 年,美国数学家斯麦尔(Smale)以巧妙的方法,他忽略三维、四维的困难,直接证明五维(n5)以上的≥广义庞加莱臆测,他因此获得西元1966 年的费尔兹奖。经过20年之后,另一个美国数学家佛瑞曼(Freedman)则证明了四维的庞加莱臆测,并於西元1986年因为这个成就获得费尔兹奖。但是对於我们真正居住的三维空间(n3),在当时仍然是一个未解之谜。一直到西元202_ 年4 月,俄罗斯数学家斐雷曼(Perelman)於麻省理工学院做了三场演讲,在会中他回答了许多数学家的疑问,许多迹象显示斐雷曼可能已经破解庞加莱臆测。数天后「纽约时报」首次以「俄国人解决了著名的数学问题」为题向公众披露此一消息。同日深具影响力的数学网站MathWorld 刊出的头条文章为「庞加莱臆测被证明了,这次是真的!」[14]。数学家们的审查将到202_年才能完成,到目前为止,尚未发现斐雷曼无法领取克雷数学研究所之百万美金的漏洞。

6.白之与斯温纳顿-戴尔臆测(Birch and Swinnerton-DyerConjecture)一般的椭圆曲线方程式 y^2=x^3+ax+b,在计算椭圆之弧长时就会遇见这种曲线。自50 年代以来,数学家便发现椭圆曲线与数论、几何、密码学等有著密切的关系。例如:怀尔斯(Wiles)证明费马最后定理,其中一个关键步骤就是用到椭圆曲线与模形式(modularform)之关系-即谷山-志村猜想,白之与斯温纳顿-戴尔臆测就是与椭圆曲线有关。

60年代英国剑桥大学的白之与斯温纳顿-戴尔利用电脑计算一些多项式方程式的有理数解。通常会有无穷多解,然而要如何计算无限呢?其解法是先分类,典型的数学方法是同余(congruence)这个观念并藉此得同余类(congruence class)即被一个数除之后的余数,无穷多个数不可能每个都要。数学家自然的选择了质数,所以这个问题与黎曼猜想之Zeta 函数有关。经由长时间大量的计算与资料收集,他们观察出一些规律与模式,因而提出这个猜测。他们从电脑计算之结果断言:椭圆曲线会有无穷多个有理点,若且唯若附於曲线上面的 Zeta 函数ζ(s)= 时取值为0,即ζ(1);当s1= 0

7.霍奇臆测(Hodge Conjecture)

「任意在非奇异投影代数曲体上的调和微分形式,都是代数圆之上同调类的有理组合。」最后的这个难题,虽不是千禧七大难题中最困难的问题,但却可能是最不容易被一般人所了解的。因为其中有太多高深专业而且抽象参考资料:《数学的100个基本问题》《数学与文化》《希尔伯特23个数学问题回顾》

第二篇:哥德巴赫猜想

求n=a+b:

#include

using namespace std;

int main()

{void g(int);

intn;

cin>>n;

if(n>=6)g(n);else cout<<“请输入大于等于6的数!”<

void g(int n)

{int f(int);

int a,b;

for(a=3;a<=n/2;a++)

{if(f(a)){

b=n-a;

if(f(b))

cout<}

int f(int n)

{int i,a=1;

for(i=2;i

if(n%i==0)a=0;

if(n<=1)a=0;if(n==2)a=1;

return a;

}

第三篇:哥德巴赫猜想

哥德巴赫猜想(Goldbach Conjecture)大致可以分为两个猜想(前者称“强”或“二重哥德巴赫猜想,后者称”弱“或”三重哥德巴赫猜想):1.每个不小于6的偶数都可以表示为两个奇素数之和;2.每个不小于9的奇数都可以表示为三个奇素数之和。

哥德巴赫(Goldbach ]C.,1690.3.18~1764.11.20)是德国数学家; 【哥德巴赫人物】

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。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7日给欧拉的信中,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5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2N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。【小史】

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(1)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。也没有任何实质性进展。哥德巴赫猜想由此成为数学皇冠上一颗可望不可及的“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,殚精竭虑,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:任何大于特定大偶数N的偶数都可以表示为两个殆素数之和的形式,且这两个殆素数只拥有最多9个素因子。(所谓“殆素数”就是素数因子(包括相同的与不同的)的个数不超过某一固定常数的奇整数。例如,15=3×5有2个素因子,27=3×3×3有3个素因子。)此结论被记为“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,逐步减少每个殆素数里所含素因子的个数,直到使每个殆素数都是奇素数为止。值得注意的是,考虑到条件“大于特定大偶数N”,利用这种方法得出的结论本质上有别于哥德巴赫猜想。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,而后者最多仅仅是两个质数的乘积。”通常都简称这个结果为(1 + 2)。

【进展】

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,挪威的布爵证明了“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”。

1962年,中国的潘承洞和苏联的巴尔巴恩证明了“1 + 5”,中国的王元证明了“1 + 4”。1965年,苏联的布赫夕太勃和小维诺格拉多夫,及意大利的朋比利证明了“1 + 3 ”。1966年,中国的陈景润证明了 “1 + 2 ”。【有关对“陈氏定理”的所谓质疑】

(一)“质疑”如下:

一、陈景润证明的不是哥德巴赫猜想

陈景润与邵品宗合著的【哥德巴赫猜想】第118页(辽宁教育出版社)写道:陈景润定理的“1+2”结果,通俗地讲是指:对于任何一个大偶数N,那么总可以找到奇素数P',P“,或者P1,P2,P3,使得下列两式至少一式成立:“

N=P'+P”(A)N=P1+P2*P3(B)当然并不排除(A)(B)同时成立的情形,例如62=43+19,62=7+5X11。”

众所周知,哥德巴赫猜想是指对于大于4的偶数(A)式成立,【1+2】是指对于大于10的偶数(B)式成立,两者是不同的两个命题,陈景润把两个毫不相关的命题混为一谈,并在申报奖项时偷换了概念(命题),陈景润也没有证明【1+2】,因为【1+2】比【1+1】难得多。

注意:在逻辑上,一个理证如果是正确的,就不允许有反面的困难,凡是差异的事物,都是可以区别的,可以分离的,也就是说,证明一个观点,是不允许“渗透”的,两个物体组合成为一个物体,只能理解一个物体被消灭了,一个被保存了。“1+2”就是 1+2,不能说1+2包含了1+1.二、陈景润使用了错误的推理形式

陈采用的是相容选言推理的“肯定肯定式”:或者A,或者B,A,所以或者A或B,或A与B同时成立。这是一种错误的推理形式,模棱两可,牵强附会,言之无物,什么也没有肯定,正如算命先生那样“:李大嫂分娩,或者生男孩,或者生女孩,或者同时生男又生女(多胎)”。无论如何都是对的,这种判断在认识论上称为不可证伪,而可证伪性是科学与伪科学的分界。相容选言推理只有一种正确形式。否定肯定式:或者A,或者B,非A,所以B。相容选言推理有两条规则:1,否认一部分选言肢,就必须肯定另一部分选言肢;2,肯定一部分选言肢却不能否定另一部份选言肢。可见对陈景润的认可表明中国数学会思维混乱,缺乏基本的逻辑训练。

三、陈景润大量使用错误概念

陈在论文中大量使用“充分大”和“殆素数”这两个含糊不清的概念。而科学概念的特征就是:精确性,专义性,稳定性,系统性,可检验性。而“充分大”,陈指10的50万次方,这是不可检验的数。殆素数是说很像素数,小孩子的游戏。

四、陈景润的结论不能算定理

陈的结论采用的是特称(某些,一些),即某些N是(A),某些N是(B),就不能算定理,因为所有严格的科学的定理,定律都是以全称(所有,一切,全部,每个)命题形式表现出来,一个全称命题陈述一个给定类的所有元素之间的一种不变关系,适用于一种无穷大的类,它在任何时候都无区别的成立。而陈景润的结论,连概念都算不上。

五、陈景润的工作严重违背认识规律

在没有找到素数普遍公式之前,哥氏猜想是无法解决的,正如化圆为方取决于圆周率的超越性是否搞清,事物质的规定性决定量的规定性。(哥德巴赫猜想传奇)王晓明1999,3期《中华传奇》责任编辑陶慧洁)。

(二)声明

我国有许多数学爱好者称自己证明了“哥德巴赫猜想”。其中一些人由于“成果”不能发表,别有用心的捏造了“陈景润当年的证明是造假”“陈景润、王元、潘承洞偷换概念申报奖项”的谣言,歪曲事实,以达到炒作自己“成果”的目的。这些“质疑”缺乏基本的数学知识,偷换概念严重,论证违反科学,很多都是主观判断,缺乏根据。

目前,国际数学界对“陈氏定理”的正确性仍然没有任何争议,公认“陈氏定理”是哥德巴赫猜想研究的最佳成果。“陈氏定理”在外国很多数论书籍上被引用,著名的如英国的《筛法》、《素数求解问题》、《数论》、美国的《20世纪数学》等。读者可以自己查证相关信息。这也提醒我们,在这个信息发达的时代一定要注意判断信息来源和正确性。

(三)辨析

1、陈景润证明的不是“哥德巴赫猜想”,这一点不需质疑。国际数学界一直就有公论,陈景润证明的“1+2”,只是“最好的成果”,而并非对于“1+1”的证明,两者之间不能划等号。这一点,在过去一直是清晰的。(陈景润从没说过自己证明了“哥德巴赫猜想”、“1+1”)

2、“陈氏定理”是独立的定理,证明的只是陈氏想要证明的结果。因此“相容选言”的论断在这里并不适用。因为陈氏并不想用自己的结果推出其他的结果。只要陈氏在得出这个结果之前的其他步骤没有问题,证明本身就不存在问题。也就是说,陈氏想要得到的就是“或者A,或者B”的结果。而在陈氏之前,没有人能够证明这个结果,陈氏通过严格的证明得到了这个结果,尽管这个结果目前还是不能解决其他问题,但不能说证明本身就是有问题的。

3、由2,相关的“质疑”并没有拿出充分的证据和合理的逻辑来说明陈景润的工作“违背认识律”。因此得出的结论暂时不成立。而“陈景润的结论不能称为定理”这个命题跟哥德巴赫猜想一样,目前暂时也还无解。(“陈氏定理”是国际数学界命名的,不是陈景润自己说的)

4、有关陈景润“造假”,除此之外,没有任何其他证据。(目前没有有力证据)

5、质疑者提出陈景润使用“殆素数”和“充分大”的概念是违背数学规律的,这一点质疑者没有进行具体的论证。而反“质疑”者则拿出了“殆素数”和“充分大”概念已经在国际上被广泛承认的证据:(“殆素数并非错误概念,是事实存在的,这两个概念数学界早已精确定义并普遍使用,而且陈景润证明中从没有“殆素数”的字样,“充分大”只用了一次”)

6、质疑者目前暂时对反对“质疑”者的这个证据没有拿出有力的反面证据。反“质疑”者认为陈景润没有使用过“殆素数”这个概念,但没有出现这个词,并不代表事实上这个概念没有被使用。因为根据“殆素数”的定义,陈景润的 “1+2”成果本身就是为“殆素数”服务的但反对“质疑”者的这点小错误对整个问题的是非曲直没有影响。关键还在于5。

7、质疑者拿不出充分的证据,却歪曲事实,肆意指责,反“质疑”者认为质疑者“别有用心”,是有一定道理的。在这次事件中,所谓“质疑”者捏造事实,侵犯了陈景润以及相关科学研究人员的人格尊严、名誉权,是对科学家人权的践踏。尽管因为其捏造的事实太离题,经过辨析也真假立辨,但这种网络上胡乱捏造事实诽谤他人的行为却已经泛滥成风。在我国的法制体系中,有必要对相关内容进行完善。

【现状】

(一)数学家求解“将偶数表为两个素数之和的表示个数”采用的公式,偶数中,满足条件的素数的个数趋近于{2乘以[(P-1)/(P-2)的连乘积],乘以[孪生素数计算式中的系数],再乘以[N数与N数的自然对数的平方数的比值]}。

查证可知:四项数的积又大于“2(大于1的分数)(0.66..){[(N数的平方根数)与(N数的平方根数的自然对数)比值]的平方数/4}”,它等效于(>1.32的数)(N数的平方根数内素数个数的平方数/4),得到了公式大于1的要求:大于第二个素数的偶数,解才大于一。

命T(N)为奇数表为三个素数之和的表示个数, T(N)~(1/2)∏{1-[1/(P-1的平方数)]}∏{1+[1/(P-1的立方数)]}{(N的平方数)/[(lnN)的立方数]}

前一级数参数是P整除N。后一级数参数是P非整除N, 由

∏{(1+(1/(P-1的立方数))/(1-[1/(P-1的平方数)]}==∏{1+[1/[(P-1)(P-2)]]},原式转换条件,变换为下式:

T(N)~(1/2)∏[1-(1/(P-1)的平方数]∏{1+(1/[(P-2)(P-1)]}{(N的平方数)/[(lnN)的立方数]}

前一级数参数成为全种类,已知趋近值(0.66..),后一级数只增不减。公式等效于 [(0.66..)/2]·(>1的分数)·[(N数与N数的自然对数的比值)(N数的平方根数内素数个数的平方数/4)], 它等效于(>0.33..)(N数内素数个数)(N数的平方根数内素数个数的平方数)/4, 得到了公式大于1的要求.(二)

“近20年来,哥德巴赫猜想的证明没有本质进展。”北京师范大学数学系教授、将在本届国际数学家大会上作45分钟报告的陈木法说,“它的证明就差最后一步。如果研究取得本质进展,那猜想也就最终获得了解决。” 据陈木法介绍,在202_年,国际上曾有机构列出了数学领域的7个千年难题,悬赏百万美元求解,但并未将哥德巴赫猜想包括在内。“在最近几年甚至十几年内,哥德巴赫猜想还难以获得证明。”中科院数学与系统科学研究院研究员巩馥洲这样分析,现在猜想已成为一个孤立的问题,同其他数学学科的联系不太密切。同时,研究者也缺少有效的思想、方法来最终解决这一著名猜想。“陈景润先生生前已将现有的方法用到了极至。” 剑桥大学教授、菲尔茨奖得主贝克尔也表示,陈景润在这项工作上取得的进展是迄今为止最好的求证结果,目前还没有更大的突破。“在解决这类数学难题时,可能一二百年内都难有进展,也可能短期内就有重大进展。”在巩馥洲看来,数学研究中存在一定的偶然性,也许可以让人们提前在猜想证明上获得进展。

猜想求证呼唤全新思路

为求解“核心数学中具有挑战性的问题”,中科院数学与系统科学研究院成立了专门的国际研究团队。研究院负责人、研究员李福安介绍说:“我们期望在黎曼猜想等领域取得突破。这一研究团队并没有将哥德巴赫猜想作为努力的方向。” 202_年3月,英国和美国两家出版公司曾悬赏百万美元,征求哥德巴赫猜想的最终解决方案,再次使之成为社会关注的热点。两年过去了,直到最后的截止日期,也没有人前来领取这笔奖金。据估计,全世界约有二三十人有能力从事猜想的求证。对于这一著名猜想的最终解决,潘承洞曾撰文指出:现在看不出沿着人们所设想的途径有可能去解决这一猜想。我们必须对有关方法作出重大改进,或提出新的方法,才可能对猜想取得进一步的研究成果。王元的判断与此基本相似:“对哥德巴赫猜想的进一步研究,必须有一个全新的思路。”作为我国当代著名的数学家,王元和潘承洞都在猜想证明过程中做出过重大贡献。“数学研究不只是做难题,我不赞成片面炒作这些难题。在我看来,研究这些数学难题的人不到世界数学家的1%。”陈木法觉得,“数学研究不必非得去解答别人提出的问题,我们要多做些原创性的研究,注重整体研究力量的提高。”

“民间数学家” 距离“明珠”有多远?

国际数学家大会开幕前夕,一些“民间数学家”纷纷来到北京,声称自己“已完全证明”了哥德巴赫猜想,引起社会的关注。实际上,近年来我国不断有人拿着猜想的“最终证明结果”轮流拜访多位数学家,也不时传出“农民成功证明哥德巴赫猜想”、“拖拉机手摘得„皇冠上的明珠‟” 等“爆炸性新闻”。“随着大会的临近,数学研究院收到的关于猜想研究成果的稿件也越来越多。”中科院研究员李福安说,“20多年有成千上万的业余爱好者,我就收到了200多封信。他们的选题主要集中在哥德巴赫猜想上。由于猜想表述非常简洁,大多数的人都能懂,所以很多人都想来破解这个难题。” “民间人士热爱科学的热情应该保护,但我们不提倡民间人士去攻世界数学难题。他们可以用这种热情去做更合适的事情。”李福安说,“从来稿中可以看出,不少作者既缺乏基本的数学素养,又不去阅读别人的数学论文,结果都是错的。” “国外也有这种现象。比如在柏林国际数学家大会期间,就有人在会场张贴论文,宣称自己证明了(1+1)。”首届国家最高科学技术奖获得者、本届国际数学家大会主席吴文俊说:“一些业余爱好者会一点儿数学,有一点儿算术基础,就去求证(1+1),并把所谓的证明论文寄给我。其实像哥德巴赫猜想这样的难题,应该让„专门家‟去搞,不应该成为一场„群众运动‟。” 为此,许多数学家对数学爱好者提出忠告:“如果真想在哥德巴赫猜想证明上做出成绩,最好先系统掌握相应的数学知识,以免走不必要的弯路。”

(三)关于哥德巴赫猜想的难度我就不想再说什么了,我要说一下为什么现代数学界对哥德巴赫猜想的兴趣不大,以及为什么中国有很多所谓的民间数学家对哥德巴赫猜想研究兴趣很大。

事实上,在1900年,伟大的数学家希尔伯特在世界数学家大会上作了一篇报告,提出了23个挑战性的问题。哥德巴赫猜想是第八个问题的一个子问题,这个问题还包含了黎曼猜想和孪生素数猜想。现代数学界中普遍认为最有价值的是广义黎曼猜想,若黎曼猜想能够成立,很多问题就都有了答案,而哥德巴赫猜想和孪生素数猜想相对来说比较孤立,若单纯的解决了这两个问题,对其他问题的解决意义不是很大。所以数学家倾向于在解决其它的更有价值的问题的同时,发现一些新的理论或新的工具,“顺便”解决哥德巴赫猜想。为什么民间数学家们如此醉心于哥猜,而不关心黎曼猜想之类的更有意义的问题呢?一个重要的原因就是,黎曼猜想对于没有学过数学的人来说,想读明白是什么意思都很困难。而哥德巴赫猜想对于小学生来说都能读懂。

数学界普遍认为,这两个问题的难度不相上下。民间数学家解决哥德巴赫猜想大多是在用初等数学来解决问题,一般认为,初等数学无法解决哥德巴赫猜想。退一步讲,即使那天有一个牛人,在初等数学框架下解决了哥德巴赫猜想,有什么意义呢?这样解决,恐怕和做了一道数学课的习题的意义差不多了。

当年柏努力兄弟向数学界提出挑战,提出了最速降线的问题。牛顿用非凡的微积分技巧解出了最速降线方程,约翰·柏努力用光学的办法巧妙的也解出最速降线方程,雅克布·柏努力用比较麻烦的办法解决了这个问题。虽然雅克布的方法最复杂,但是在他的方法上发展出了解决这类问题的普遍办法——变分法。现在来看,雅克布的方法是最有意义和价值的。同样,当年希尔伯特曾经宣称自己解决了费尔马大定理,但却不公布自己的方法。别人问他为什么,他回答说:“这是一只下金蛋的鸡,我为什么要杀掉它?”的确,在解决费尔马大定理的历程中,很多有用的数学工具得到了进一步发展,如椭圆曲线、模形式等。

所以,现代数学界在努力的研究新的工具,新的方法,期待着哥德巴赫猜想这个“下金蛋的鸡”能够催生出更多的理论。

【中国数学家的贡献】

华罗庚是中国最早从事哥德巴赫猜想的数学家。1936~1938年,他赴英国剑桥大学留学,在哈代的指导下从事数论研究,并开始研究哥德巴赫猜想,取得了很好的成果,证明了对于“几乎所有”的偶数,猜想(1)都是正确的。

1950年,华罗庚从美国回国,在中科院数学研究所组织数论研究讨论班,选择哥德巴赫猜想作为讨论的主题,倡议并指导他的一些学生研究这一问题。他曾对学生们说:“我并不是要你们在这个问题上作出成果来。我的着眼点是哥德巴赫猜想跟解析数论中所有的重要方法都有联系,以哥德巴赫猜想为主题来学习,将可以学会解析数论中所有的重要方法……哥德巴赫猜想真是美极了,现在还没有一个方法可以解决它。” 参加这个数论讨论班的学生有王元、潘承洞和陈景润等。

出乎华罗庚的意料,学生们在哥德巴赫猜想的证明上取得了相当好的成绩。1956年,王元证明了 “3+4”;同年,原苏联数学家阿·维诺格拉朵夫证明了“3+3”;1957年,王元又证明了“2+3”;潘承洞于1962年证明了“1+5”;1963 年,潘承洞、巴尔巴恩与王元又都证明了“1+4”;1966年,陈景润在对筛法作了新的重要改进后,证明了“1+2”。1974年,由英国数学家哈勃斯坦和西德数学家李希特合著的《筛法》一书出版,书中以“陈氏定理”作为最后一章的标题。书中写道:“我们本章的目的是为了证明陈景润下面的惊人定理,我们在前10章已经付印时才注意到这一结果。从筛法的任何方面来说,它都是光辉的顶点。” 华罗庚曾对王元说:“在我的学生的工作中,最使我感动的是„1+2‟。”

【意义】

哥德巴赫猜想的内容十分简洁,但它的证明却异乎寻常的困难。从哥德巴赫写信之日起,直至1920年,并没有一个方法可以用来证明这个问题。

1900年,在法国巴黎召开的第2届国际数学大会上,德国数学家大卫·希尔伯特在他著名的演说中,为20世纪的数学家建议了23个问题,而哥德巴赫猜想(1)就是他第八个问题的一部分。

1912年,在英国剑桥召开的第5届国际数学大会上,德国数学家E·朗道将哥德巴赫猜想列为数论中按当时数学水平不能解决的4个问题之一。1921年,数论泰斗、英国数论学家哈罗德·哈代在德国哥德哈根数学会的演讲中,宣称猜想(1)的困难程度“是可以与数学中任何未解决的问题相比拟的”。

我国数学家王元说:“哥德巴赫猜想不仅是数论,也是整个数学中最著名与困难的问题之一。”

第四篇:哥德巴赫猜想

描述

Geeker对计算机和数学非常感兴趣,刚学完计概的他有一天突发奇想能不能编段小程序验证下哥德巴赫猜想了,即对于任意给定的偶数m(m>=6且不超出int范围),验证其能够表示成2个奇素数之和

关于输入

一个偶数m

关于输出

2个和是m的奇素数,它们之间用空格分隔。如果有多组满足,则每组之间需要换行(2个奇素数输出时候小的在前面,大的在后面)。每组之间没有重复,存在多个组满足的情况下按第一个奇数从小到大排列,见例子输出

例子输入

例子输出372923

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

void sushu();

void suprint();

int N=0;// 读入的数值

string str=“1 2 3 5”;//全部素数写入到str

int allsushu[400]={1,2,3,5};//全部素数写入到数组中

int ssCount=4;//全部素数的个数

void main()

{

while(N==0)

{

cout<<“输入一个偶数:”<

cin>>N;

cout<

if(N%2!=0)

{

cout<<“输入的不是偶数”<

N=0;

}

}

sushu();

if(N==2)

cout<<“全部素数:1 2”<

else if(N==4)

cout<<“全部素数:1 2 3”<

else

cout<<“全部素数:”<

suprint();

}

void sushu()//得到小于su的所有素数

{

if(N==2)

cout<<“1 2”<

else if(N==4)

cout<<“1 2 3”<

else

{

for(int cl=6;cl

{

int n=sqrt(cl);

for(int i=2;i<=n;i++)

{

if(cl%i==0)

break;

}

if(i==n+1)

{

string stradd;

stringstream stream;

stream<

stream>>stradd;//将stream中的值抽取到stradd中str=str+' '+stradd;

allsushu[ssCount]=cl;

ssCount++;

}

}

}

}

void suprint()//打印两素数的和是N的素数

{

cout<<“符合要求的:”<

if(N==2)

cout<<“无”<

else if(N==4)

cout<<“1 3”<

else

{

for(int i=0;i

for(int j=i+1;j

if(allsushu[i]+allsushu[j]==N)

cout<

}

PS题目要求m要<=6,开始做的时候没看清题目,按照没有这个要求做的。

第五篇:哥德巴赫猜想

答:同学,你好!

这是仿效史上和质数有关的数学猜想中,最著名的“哥德巴赫猜想”。

1742年6月7日,德国数学家哥德巴赫在写给著名数学家欧拉的一封信中,提出了两个大胆的猜想:

一、任何不小于6的偶数,都是两个奇质数之和;

二、任何不小于9的奇数,都是三个奇质数之和。

这就是数学史上著名的“哥德巴赫猜想”。显然,第二个猜想是第一个猜想的推论。因此,只需在两个猜想中证明一个就足够了。

后来一些数学家也做过类似的命题,如:

哥德巴赫猜想可归纳为下面两个命题:

命题(A)每一个大于4的偶数都是两个奇质数之和.命题(B)每一个大于7的奇数都是叁个奇质数之和.显然命题(B)是(A)的一个推论.下面证明命题(A).证明:因为质数可分为两类:偶质数只有一个是2;奇质数都可表为2L+3(L为非负整数).1、若2L+3为奇质数,则有3+(2L+3)=2(3+L).即偶数2(3+L)可表为两个奇质数3与2L+3之和.2、若2L+3为奇合数,由于质数是无穷的(欧几里得已证),所以一定存在一个X,使2X+3为奇质数,X为大于L的正整数,故有3+(2X+3)=2(3+X),即偶数2(3+X)可表为两个奇质数3与2X+3之和.由于质数还是无穷的,所以一定还存在一个Y,使2Y+3为奇质数,Y为大于X的正整数,故有(2Y+3)+(2X+3)=2(3+Y+X),即偶数2(3+Y+X)可表为两个奇质数2Y+3与2X+3之和.综上所述,命题(A)得证.具体解释如下:

2X+3Y+32Y+3

***141516„„

„„16***09876543

Y+32X+33

上面有四列数(注:第一列与第二列是同一列,第三列与第四列是同一列)。第二列和第三列是赋予了自然数端点为3方向相反的两条射线,第二列不动,第三列从左往右运动,当两个端点3对齐时有偶数6=3+3,当3与5对齐时有偶数8=3+5,„„,依次类推,当3与2Y+3对齐时二三两列中有Y+1对数的和均为偶数2Y+6=3+(2Y+3)=„=(Y+3)+(Y+3)=„„=(2Y+3)+3,若Y+3或2Y+3为奇质数,则哥德巴赫猜想为真命题。若第三列从Y+3到3中的若干个奇质数与第二列中对应的奇数都是奇合数的话,则第二列从3到Y+3中一定可找到一个最大奇质数2X+3,这时让第三列退回到第二列的起点按上述方法再运动一次,可保证偶数6=3+3,8=3+5,„„,2X+6=3+(2X+3),此时哥德巴赫猜想还是为真命题。

如果找不到这个最大奇质数2X+3,则用反证法可证明这是不可能的,事实如下:

假设第二列区间[3,2Y+3]与第三列区间[2Y+3,3]上对应的Y+1对奇数点中没有一对是奇质数点对的话,我们可以将第三列的端点3退回到与第二列上的奇数点2X+3对齐,其中2X+3是小于区间[3,2Y+3]的中点Y+3的最大奇数点。此时还是假设第二列区间[3,2X+3]与第三列区间[2X+3,3]上对应的X+1对奇数点中没有一对是奇质数点对的话,我们可以将第三列的端点3退回到与第二列上的奇数点2L+3对齐,其中2L+3是小于区间[3,2X+3]的中点X+3的最大奇数点。这样经过有限次的退回操作,最终得到的一个区间的中点应该是奇质数点中唯一的一组三连续质数“3、5、7 ”的中点5这个奇质数点,但这与假设矛盾。综上所述,哥德巴赫猜想是个真命题。

世界近代三大数学难题之一----哥德巴赫猜想
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