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大师兄下法旨寻求万元□庇护?□“是□…□本片从证明□费□最后□理的安(□)德鲁(□□‧□尔斯 An□rew Wiles开始谈起,描述□ Fe□mat's L□st The□□m□的历史(🍮)□末□往前(🍗)回溯来看,1994年正是我在念□学□时候,当时完全没有一位教授在课堂上提到这件事□□许他们认为,一位□正的研究者,自然(➡)而然□□被数学吸引,然(🍄□而对一位□是天才的学生来说□他需要□□老师(💵)的指引,引导□走□更□□□专业认知,而(🔚)指□的道路,就□科普的精(🌐)神上。 从费玛最后□理的历史中可□(🈸□发现(🔄□,有许多研究成果,都是研究人员□烧热情□试图提出「有趣」的命题,然后□尝试□逻□验证。 费玛□后定理:xn+□n=□n 当 n>2 时,不(🌞)存在□数解 □1□ 1963年 安德鲁‧□尔斯 And□ew□Wiles被(🐴)埃□□□坦普尔‧贝尔□Eric Temple Bell 的一本书吸引,「最□问题 T□e L□s□ Problem」,故事从这里□始□ (🏖)□□ 毕达哥拉斯 Pythagoras 定理,任□个□角三角形□斜边□平方□□外两边的平方和 x2+y2=z2 毕达哥拉斯□元□□毕氏(🙌)定理的整□□ 3□ 费玛 Fermat□□研究丢番图(🏆)□Diophantus 的「算数□第2卷的问题8时□在页□写下了註记 「不可能将一□立方□写成□个立方(🎾□数(🙉)之和;或者将(👎□一个四次幂写成两个四次幂□和;或者□总(🖇)的(🕵□来说□不可能将一个高(□)□2次幂□写成□个同样□□□和。□ □□对这个命(✴)题我有一个十分□妙的□明,这□空白太小,□不下。」 4.□1670年,费玛 F□rm□t的□子□□了载有Fermat註记的「丢番图的算数」□ □. 在F□□mat的(📺)其他(➰)註记中□隐含了□ n=□ 的(👝)证明□=>□ n=8□ 12, 16, □0 ... 时无解 □□哈德‧欧□ Leonhard E□le□ □明□ n=□ 时□解 =>□□n=6, 9, 12,□15 ... 时无□□ 3是□数,现□(🔯)只要证明费玛最后定理对於所有的质数都成立 但 欧□里德 □□「存在无穷多个质数」 6. 1776年 索□‧热尔曼 针□ (2p+□)的质数(🐘),证明了 费玛最后定理 "大概&q□ot; 无□ 7.□1825□□古斯□夫‧□瑞-狄利克雷 和 阿(□)□利(🙈)昂-玛□埃‧勒□德(📜) 延伸热尔曼的证明□证□□ n=5□无□ 8. 1839年 加□□尔‧拉□ Ga□rie□ La□e 证明了 n=7 无解 9. 1847年□拉梅□与 奥古斯汀‧路易斯‧(🌹□□西(🚣) Augusti □□uis Cauc□□ 同时宣称□经证明了□费玛□后定□ □□是刘维尔宣读了 恩斯特□□默尔 Erns□ Kum□er □信,□科西与拉梅的证明,都因为「虚数没□□一因子分□性质」(🥪)□□败 库□尔□明了 费(🍰)玛(💓)最后定理□完整证□ 是当□□□方□不可能实现的 1□.190□年□保罗‧□尔夫斯凯尔 P□□l Wolfsk□hl 补□了库默尔的□明 这表示 费玛最后□理的完整证明 尚未(□)被解决 沃尔夫□凯□提供了 □0万马克 给提供证明□人,□限是到2007年9月1□日□ 11.1900□8月□日 大卫‧□尔伯特,提出数学□23个□解决的问□且相信□是迫切需要解决的重要问题 12.1931年 库□‧□🧖)哥德尔 不可判□性定理 第一不□判□性定□:□□公理集合论是相(💘)容的,□么存□□👷)既不能证明又不能(□□否定的定理。 =□gt;□完全性是不可能达到的 第二□可□定□定理□□存在能证明公理系统是(🍞)相容的构造性过程。□ =&□t; 相容性永远不可能证明□ 1□.1963年 保罗‧科恩 P□ul □oh□n 发展了可以检验给定□题是不是不可判定的方□(只适用少数□□□ 证明□尔(🕜)□特23个问题中,其中一个「连续统假设」问题是不可判定的,这对於费玛最后定理□说(🦀□是一□打□ 1□□1□40年 阿□‧图灵 Alan Turing 发明□译□Enigma编码 的反转机 开□有人利用暴力(🏀)解决方法,要对 费玛□后定理 的□值一个一个加以□明。 (📀)15.198□□ 内奥姆‧(⏯)埃尔基斯 Naom Elki□s 对於 Eul□r 提□的 x4+y4+z4=w4□不存在解这个推想(🕜),找到了□个反例□ 26824404+153656394+18796□4=206□□□□34 □16.1975年 安德鲁‧怀(🍐)尔斯 Andrew W□les □(📟)承 □翰‧□次,□□(⏩)椭圆□线□ □究椭圆曲□的目□是要算出□(□□们的整□□,这□💳)跟费玛最后定理一□ □x: y2=x3-2 只有一组整数解 52=□□-□ (□玛证明宇宙□指存在(♌)一□数□6□他是夹在一个平方数与□个立方数中间) □於□直接□出□□曲线是很□难的,为□简化问□,数学家採用「时鐘运□□方□ □在五格时鐘运算中, 4+2=1 (□) 椭□方程式 x3-x□=y2+□ 所有可能的解为 (x, y□□□0, 0) (0, 4) (1, 0) (1, 4),然后可□(💊)□E5=4 来代□在□格时鐘运□中,有四个□ 对於椭圆曲□,可写出□个 E序列(□) E1=1, E2□4, ....□ 17.19□4□ 至村五郎 与 谷□丰 研究具□非同(🐚)寻常的对称□的(🌱)□□odular fo□m 模□□ □型式的要素可从1开始标号到无穷(M1, M2, M3, ...) □每个模型□的 M序(🏙)列 要素个数 可□成 M1□1 M2=3□...□ 这□的范例 195□□9月 提出模型式的 M序列 可以对应到椭圆曲线的 E序列,两个不(😖□同领域□理论□然被连接在一起 □♓□安□列‧韦□(🕴) 採纳这个想法,「谷山-志村猜□🚁)想」 18.朗兰□提出「□兰兹(🔁)纲领□的计画,一□统□(➗)化猜想的理论,并开始寻找统一的环链 1□.1984年□格(🌹)哈德(□)□弗赖(☔) Gerhar□ Fr□y □出 (1) 假设费玛最后定理是错的,则 x□+yn□zn 有□数解,则可将□程式转□为y2□x3+(AN□BN)x2□AN□N□这样的椭圆方程式 (2) 弗赖椭圆方程式(💠□太古怪了□以□於无法被模□式化□ □3) 谷山-志村(🐄)猜想 断言每一个椭圆方程式都可(🐹□以被模型式化 (4) 谷山-志□猜□ 是□误的□□反过来说 (1□ 如□🧤)果(□) 谷山-志村猜想□是对(🙆)的,每一个□圆方程式都可□(📄□被模型□(🙋)化□ (2) □一个椭□□程式都可以被模型式化,则不存在弗赖□圆方程式 □□♍)(3) 如果不存在弗赖椭圆□程式,那(🐑)么xn+yn=zn 没□整数解 (🏆)(4) 费□最后□□是对的□ 20.198□年 □‧贝里□□证明 弗□(□)椭□方□式无法被模型式(📐)化 如果有人□□证明□山-志村猜(🗄)想,就表示□玛□(🚠)后定理也是正□□□ 21.19□6年 安德鲁‧怀尔斯 An□re□ Wi□es 开□一个小阴谋,他每隔6个(🌠□□发表一篇小□□,然后自己独力尝□证明谷山-志村猜想,策略是利用归纳法(□)□□□ 埃瓦里斯特(⏳)‧伽□瓦 的群论,希望□将E□列以□自然次序(〰)」一一对应到M序列 2□.1□88年 宫冈洋一 □表利用□分几何(👹)学证明谷山-志村猜想,但结果失(□□败 2□.19□9年 安德□‧怀尔斯 Andrew □i□es 已经将椭(🍄□□方程式□解成无限多项,然后也证明了第一项必定是模型式的□一项,也尝试(🔉□利用□依娃(📡□□娃(🌨) Iwasawa □论,但结果失败 □24.1992年 修改 科利□金-弗莱契 方法,对□有分类后的椭(⛽)圆方□式都奏效 25.1□93□ 寻求□事□尼克‧凯兹 N□ck Katz 的协助,开始对验证证□□□26.1993年5□□「L-函数和算术(🏢)」会议,安德鲁‧怀尔(📺□斯□Andrew W□les 发表谷□-志村猜想的证明 27.1993□9月 尼克‧凯兹 Nick □□□z 发现一个重大缺□ □📗) 安德鲁‧怀□斯□🏸) Andrew Wiles 又□始隐居□🌪),尝试独力解决缺(💁)陷,他不希望在这时候公布证(🥌)明,让其他人□享□成□明的甜美果实 28.安德(✝)鲁‧怀尔斯□A□drew □iles 在接近放弃的边缘,在彼得□萨纳□的□议下□找□理□德‧泰勒的协□ 2□.□99□年9月□□□ 发现结合 依娃沙娃 Iwa□□□a 理论与 科利瓦金-弗莱契 方法就能够完□□)全解决问题 □0.「谷山-志村猜想」□(🈳□□明了,故□证「□□最后定□」 ii □马大定理□ □□0□年以前,法□数学家费马在一本□的□□□写下了一个定理:“设n是大于2□正整数,□□定方程xn+yn=zn没(💊□□非零整数解”。 费马□称他发现□这个(□)□理的一个真(📿)正奇妙的证明,□因书上空白太□,他□不下他的证明□□00□年过去(□)了,不知有多少专业数学家和□□数学爱好□绞尽脑汁企图证明它,□不是无功而返就是□展□微。这就是纯数学中最着□的定□🧡)□—□马大□理。 费马(🕍)(1□01年□□🎩)□□65年)□一□具有传□色□的数学家,□□初学习法律并以当律师谋生,后(❎)来成□议会议员,数学只不过是他的业□□好,只能利用□(👪)□来研究。虽然年近30才认□注□数学□但费□🧦)马对数论□微积分做出了第一(□)流的贡献。□□笛□□几乎同时创立了解析几何,同时□➡)又是17□纪兴起(□)的概率□的探索者之□。费马特别爱好数论,提□了许(🥪)多定理,但费马只对其中一个定理给出了证明要点,其他定理除一个□证明是□的,一□未□(□)证明外,其余的陆(🧕)□被后(🤔)来的数学家所证□。这唯□□(🔅)被证□的定理就是上面□说的费马大定理,因(🐰)为是最后一(🖤)个未被□明对或错的定理□所以又称为费马最后定理。□□费马大定理□然至今仍没有完全被证明,但□□有了□大□展,特别是最近几十年,□展更快。19□6□瓦□斯塔夫证明□对小于□05□□数费马□定理都成立。1983□一位年轻的德国数学□法尔廷斯(📋)□明了不□方程x□+□n=□n只能有有(🚱)限多组□,他□突出贡献使他在□986年获得□🥤)了数学□的最高奖之一费□兹(👑)奖。1993年英国数(□)学家□🌝)威□✝)尔斯(□)宣布证明了费马大定理,□随后发□了证明中□一个漏洞□作了修正。虽然威尔□证(⬛□明费马大定理还没有得到□学界的一致公认,但大多数数□家(□)□(🎷)为他证明的思路是正确□□毫无□□,这(🥚□使人们看到了希□。 为了寻□费马□□🍻)定□的□答,三个多世纪以来,一代□一代(🕙)的数(📘)□家们前赴后继,□壮志□Ⓜ□未酬。199□□(🉑□,美国(🈶)普林□顿□学的安德鲁·怀尔斯教□□过8年的□军奋战,用1□ (🚁) 0页长的篇幅证明了费马大定理。怀尔斯成□整个数学界的英雄。 □🍺) □马大□理提出的问题非常简单,它是用一个每个□学生都熟悉的数学定理——毕达(✊) 哥拉斯定理——来表□🎹)□的。2000多年前□生的毕达(🕳)哥拉□定理说:□一个直角三□形□🏥)中, 斜边的平□等于两直角□的平□之和。□X2+Y2=Z2。大约□公□(🐓)1637□(🙄)前后 ,当费马在□ 研究毕达□□斯方程时□他写□一个方□,非常类似于毕达哥□斯方□:X□+Y□=Zn□当n 大于2时,这个方程没有任(🐋)何整数解。费马在《□术》□□书的靠近问题8的页边(⛄)处记下这 个□论的同□又(🔭)写下一个附(🥟)加的评注:“对此,□确信已发现一个美妙的证法□□里的空□ 白□小,写不□。”这就是数(🏸)学□上着名□费马□定理(✊)或称费马最后的□理□费□🏗)马制造了 一个(🔭)数学史上最深奥的谜。 大问题 在物理学、化学或生□(📯)学中,还没有任何问题可以叙述得如此□单和清晰,□□久不 □。E□(🔭)T·贝尔□Eric Temple □ell)在他的《大问题》(T□e □□st P□oblem)□书中写到, 文明世□□许在费□大定理得□解决(□□之前(🉑)就已走到了尽头。证明费马大定理成(□)为数论中最 (□□ 值□为之奋斗的事。 □德鲁·怀□斯1953年出生□英国剑桥,父亲是一位工程学□授。少年时代的怀尔斯 已着□于数(💱□学了。他(🛎)在后来的回忆中(🏬)写到:□在学校里我喜欢做题□,我把□们带□家, 编写成我自己的(🌤)□题目。不□我以前找到的最好的题目是在我们□□的□书馆里发现的。□ □□天,□怀尔□在(🗳)□尔顿街上的图书馆看□□一本书,这□书只有□个问题而没有解答 (👑) ,怀尔(🌖)斯被吸(□)引□了。 这□是E·T·贝尔写的《大问题》。它叙述了费马大定□的历史,这□定□让(🔤□一□□ 一个的□学家望而生畏,在长达300□□的时间里(□□没有人能解□它。怀(💼)尔斯30多(🌭)年后(🛹)回忆 起被引向费马大定□时的感□:□它看上去如此简单,但(□)历□上所有的大数学家(💆)都未能解 决它。□里正摆着我——一个10岁□孩子——□理解的问题,从□个时刻起(➿),我知(🔘)□我永 远不会放弃它。我必须解□它。” 怀尔斯197□年□牛津大学的Merto□学院□得数学学□□位,之后□入剑桥大学C□are □学院(🍞)做博□。在(🍇)研□生阶段,怀尔□并没有从事费马□□□研(🥔)究。□说:□🆓)“□究费马可□ 带来的问题是:你□□了(🦃)多年的时间而最终一(🔂)事无成。我(□□的□师约翰·□茨(John Coa□e□□□)正在研究椭圆曲线□□□a□a□a理论,我□始跟□他工作。” □□说:□我记得一□同□ 告诉我□他有□个非常好的、□完成数学□士荣誉□位第三部考□的学□,他催促我□其 为学(🐂)生。我非常荣□有安(🍗)德鲁□(⏸)样的学生。即使从对□□生的要求□看,他也有很深刻的 思(🔨)想,非常清楚他将是一个做大事情的数学家。当然,任何□□生在那(⌛□□阶段直接开始研 究(🔆□费马大定理是不可□□,即使□🎦)□□历很深的数学家来说□它也太困难了。”科茨的责任□□□为□尔斯找到某种至少能□他在今(🥓)后三年里有兴趣去□究的问□。他说□□🅰□“我□为研究□ 生导□能为□生□的一切就□设□把他(👑□推向□□富有成果□□向。□然,不能保证它一定 □是一个□有成果的研究□向,但是也许年长的□学家在这个过程中能做□一□事是使□(📯)他 □的□识□他(📿□对好领□的直□。然后□学生能(🧡)在这□□向上有多大成□就是他自己□事了。 ”□□科茨决定怀尔斯应□(🚍)研(🚌)□(🐨)数学中称为椭圆□🏨□曲□的□域。这个决定成为□尔斯职□生涯中的 一个□折点,椭圆方□的研究是他实现梦(🔯□想的工具。 孤独□战士 □□80年怀尔斯在剑(□)桥大学取得博□学位后来(🌏)□了美国普□👼)林斯顿大学,并成为这所大学□ 的教授。在□茨□指(🎏)导下□怀尔斯□许比世界□□他(⏺)人都更懂得椭圆方程□他□□成□□□)一 (😿) 个着名□数论□家□□□清楚□意识到,即使以他广博的基础知□和□学(🖲)修养,□明费马 □大定□□任务也是极为艰巨的。□ 在怀尔斯的□马大定□的证明中,核心是证明“谷山□志村猜想”,该猜想在两□非 常□同(□□的数学□域间□立了一□新的□□□“那是198□年夏末的一□傍晚(🐿),我正在一个朋 友(💺□家中□□冰茶。谈话间他(👇)随意□诉我,肯·里贝特已经□明□谷山-志村猜想与费(□)马大 (🏪)定(😂)理(🥐)间的联系。我□到极□的震动。我记得那个时刻,那个□□我生命历程的时刻,□为 (😡)这意(🈂)味着为□证(🕯□□费马大定□,□必须□的一□就是□明□□□志(🗒□村猜□…□我十分清楚 □🕷)我应该□家去研究(□)谷□-志村猜想。”怀尔斯望见□🙊)□一条实现他童□□想的道路。 20□纪初,有人问伟大的(❓□数学家大□·希尔伯特为什(🗞)么不去尝试证明费马大定□□他 回答说:“在开始着手之前,我必须用□年的时间作深入的研究,□我没有那么多的时□ □费在一件可能会(🐩)失败的事□上。”怀尔斯知道□为□□到证□,他必须全身心□(🎀)□入到 这个问题□□但是与希尔伯特□一□,他愿意冒这个风险。 怀尔斯作了一□重□的决定:(🎫)要完全独立和保密地□行研究。他说:□我意识到与费 马□定理□□的□何事情都□引起太多□的兴趣。你确实不可能很多年都使(🗜)自己(♿)精力□中 ,除非□的专心不被他人分散,而这一点会因旁□者太多而做不到。□怀尔□放弃□所(🦈)有 与证明□马大□理无直接关系的工作(🀄),□何□(🎵)候□要可能他就回到家□工作,在家里的顶 楼书□□他开始了□过谷山-志村猜□来(⏪)证明费马大定理的战斗。 这是一□长□7年的持久战,这期间□有他的妻□□道他在证明费马大定□。 □□🥟)欢□与等待 经过(🚀)7□的□力,怀尔(□)斯完成□谷山-志□猜想□证□。作□一个结果,他也证明□ 费马大定理。现在是向世界□布的时候□□199□年6□底,有一个重要的会议要□剑桥大 学的牛顿研(🎥)□所举行。怀尔斯决定利用这个机会□一群杰□□听众宣布他的工作。他选择 在□顿研究所宣布的□外□□主要原因是剑桥是他的家乡,他曾经是那里□一名研究生。□□□993年6月23□,牛顿研究所举行了20世纪最重要的□次数学讲座。两百名数□家聆 (□) 听□这一演讲,□他们□□只有四分之一的人完全懂得□板上的希腊字母和(🚯□代数式□表达 □的意思。其余的人□这里是□□见证他们所期待的一个真正(😺)具有意义的时刻(😨)。演讲者□安□ □鲁□🐱□·怀尔□。怀尔斯回忆□演讲最后时□的情景:“虽然新闻界已经刮(🏯)起有关演(🍳□□的风□(🥈) 声,很幸(👮)运他□没有来听演讲。□是听众中□□拍摄了演讲结束时的(□)镜头,研□所所长□ □事(🗯)先□准备了一瓶香槟酒。当我宣□证□时,会场上保持□特别庄重的□静,□我写□(🚩□□ 费马大定(⚽)理的证明时,我□:‘□想我就在□□结束’□会场上爆□(✊□出一□□久□鼓掌□ 。” □□约时报》在头□以《终于欢呼“□(🖤)发□□🍑)了□”□久□的(□)数学之谜□解》□题报□ 费马大定(😈)理被证明的消息。一夜之间,怀尔斯□为世界上最着名的数学家,也□唯一□数 □□家。《□物》杂志□怀尔斯与戴安娜(□)王妃一起列□“□年度25位最具魅力者□。□有创 意的□美(□□来自□家国际(🐢□□衣大□司,他们邀请这位□□🐧)文尔雅(🌥)的天才□他们新系□男装的模 □特。 当(😻)怀尔斯成□媒体报道的中心时,认□核对这个证明的工(□)作也在进□。科学的□□要 求任何数学家将完整的手□送交□个有声□的刊物,然后这个刊物的编辑将它送交一组审 稿人,□稿人的职□(😐)是进行(🐙□逐(📒)行的审查证明。怀尔斯将手稿投到(🥝)□数□发(📠)□》,整整一个 夏天他焦急地等待(🎨)审稿人的意见,并祈求能得到他们□□□。可□□□明的一个□□被□□ 现(🚊)了(🗯)。 □我的心灵归于平静 由于怀□(🕥)斯□论文涉及到大量的(👿)数学□法□编辑巴(🚂□里·梅休尔决□不像通常那样指□ 2-3个审稿人,而是6个审稿□□200□□证明被分□6章,每位审□人负责其中一章。 怀尔斯在此期间中(□)断□他的□作,以处□审稿人(🏽)□电子邮件中提出的问题,他(🌴)自信这 些□题不会□他造成很大的麻□。尼克·□兹负责审查第3章,19□3□8月□3日□他发现了□ 证明中的一个小缺陷。数学的绝对□□🌓)义要求怀尔斯□可□疑地证□他的方法中的每(💃)一步都 行得(□)通。怀□斯以为这又是一个小问□,补救的办法可能就在近旁,可是6个□月□□了(🚍□□ ,错误仍未改正□怀□斯面□绝境□🙅),他准备承认失败。□向同(□)事彼得·萨克说明自己□情□□况□萨克向他暗示困难的(🤼)□部分在□他□少一个能□和他讨论问□并且可(□□信赖的人。经□ 长时间的考□□,怀尔斯决□邀请□桥大学的讲师理□德·泰勒到普林斯顿和□一起工□□ (🙇)。 □泰勒1994年1月份到普林斯顿□可是到了9月□□然□有结果(□),他们准备放弃了(👡)。泰勒□ 鼓励他们(🏏)再坚持一个月。怀尔斯□定在9□底作最后一□检查。□月19日,一个星期一的早 晨,怀尔□发现了问题的□案,他叙述了这一时刻:“突然间□不□思议地□我有了一个 难□置信□发现。这(🕑)□我的事业中□重要的时□,我不会再□这样的经历(📟□……它的美是如 此地难以□容;它又是如□简单□优美。□0多分钟的时间我呆望它不敢相信。然后白天我 到系里转了一圈,又回到□子旁看□它□否还在——它还在那里。”□ 这是少年时代□梦(🚱)想和8年潜心努力的终□,怀□斯终于向世界证明了他的才能。世 (🛩□□界□再□疑这一次的证明了。□□篇论文总(🐏□共有130页,是历史上□查得最彻底的□□稿 □件,它们发表在1995年5月的《数学年刊》上□怀尔斯再一次出现在《纽约时报》的头版□ 上□标题是《数学家称经典之谜已解决□。□翰·□□说□“用□🏭)数□的□语(😧)来说□这个最 终的□明可与分裂原□□发现D□A□结构相比,对费马大□理的证明是□(🖥)类智力活□□□ 曲凯歌,□时,不能忽视(😿)□事实是□一下子就使数学发□了革命性的□化。对□说来,□ 德□成果(□□的美和魅力在于它是走向代(□)数数论的巨大的□步□” 声望和荣誉纷(🏓)至沓□。1995□,怀尔斯获得瑞典皇家□会颁发的Schock数学□□199 6年,他□得沃□(💺)夫奖,并当选为(🆑)美国科□(👛□□外籍□士。 怀尔(🛳)斯说□□……再没有别的问题能□费马大定理一样对我有同样□(📣)意义。□拥有如 此□□的特权,在我的□□时□实现我童年的□想……那段特殊漫长的探索已经□束□□ 我的□已(□)归于平□😿)静(□)。” 费马大定理只有在相对数学理□的□立之后□才会□到最满意的答案。相□数学理论没有完成之□🏍)前□谈这个问题是□力地.因为人们对(🦑)□量和自身的认识,还(🖤)没有达到一定的高度. □i□□□(🚋□费马大定理与怀尔斯的因果□-美国公(□)众广播网对怀□斯的专访□ 358□的难解之谜 数学爱好者费马提出的这□问题非常简单,□(🚧)用一个(🚴□□个□学生都□悉的数学定理□—毕达哥(□)拉斯定□来表达□2000多年前□生的(□)毕达□拉斯定理说□在一个□角□角形中,斜边□平方等于两个直角边(🏞□的(□□平□之和。即X2+□2=Z□。大约在公元1637年前后 ,当费马在研究毕达哥拉□🚭)斯□□时,他在□算术》这(🌽)□书靠(🏧)近□题8的(□)□边处写□了这□文字:“设n是大于2的正整数,则□定方□x□+yn=zn没有非整□(🛵)□□对此,我□信已发现一个美妙□证法,但这里的□白太小(□□,写不□。”费马习惯在页边写下猜想,费□大定理是其中困(😲)□数学家们□□最长的,所以被□为□ermat’s La□t Th□orem((🥤)费马最后□□□)定理)——(🛤)公□为有史以来□着名□数学猜想。 □在畅销书作家西蒙□辛格(□i□on Singh)(💏)的笔下,□段神秘留言□发的长达358年的猎逐充满□惊险、悬疑□绝望和狂□。这□历史先后涉及到最多产的数学大□欧拉、最伟大的(🙃)数□□高斯、由业余转为职□数学家的□西、□年早逝□天才伽罗瓦、理论兼试验大师库□尔和(🍍)被□(□)为“法国历史(🌳)上知识最为高深的女性(🥩□”的苏菲□姬尔曼……(🔳□法国数学□才伽罗瓦的遗言、(📒)日本数学界的明日之星谷山丰的□秘(🍋)自杀、德国□□爱好者保罗·沃尔夫斯凯尔最后一刻的(□□□□求生等等,□仿佛□冥冥间上帝导演的宏大戏□中□一幕,为最后谜底□解开□下伏笔。终于,普林斯顿的怀尔斯(🏌□出现了。他找□👰)到□底□把这出戏推向高潮并戛然而□(□),留下□段耐人回味的传奇(🕟)。 □对怀尔斯而言,证明费马□定理不仅是破译一个难解之谜,更是去(🖇)实现一个儿时的梦想。“我□□□时在图书馆□到一本数学书,告诉□🚄)我有□么一□□🧘□□题,□00多□前就已□(🐶)有(👙)人解决了它,但□没有人看到过它的证明,也无人确□□🏤)是否有这个证明□□那以后,人们就不断地求□。这是一□10岁小孩就能明白的问题,然后历□上诸多伟大□数学家们却不□解答。于是从那时起,我就试过解决它(♊),这(🥍)个问题就是费马大定理。” 怀□🚬□尔斯于1970年先后在牛津大学□剑□大学获得数学□□□数学(🌍□博士学位。“我□入剑桥□,我真正把费(🚃)马大定□搁在□边□。□□是因□我忘了它,而是我认□到我□□掌握的□来攻□它的全部技□已经反复使用了130年。而这些技术似乎没有触及问题根本。□因为担心耗费太多时间而一无所获,他“暂□放下了”对费(〽□□(🚰)大定理的思索,开□研□□圆曲(🤣)□理论——这个看似与证明费马(🦒□□定理(🚒)□相关的□论后来却成为他实现梦想的工具□ 时□回溯至2□世纪60年代,□林(□)斯顿数学家朗兰兹提出了一□大胆的猜想:所□主要□学领域之间原本就存在着的统(⏸)一□链接。如果这个猜想被□□,意味□在某个数学领域中无法解答的任□🏳□何问题都有可□通□这□链接被转换成另一□领□□相应的问题——可□□一整□新方案解决的□题。而(🈲)如(□)果□□一个领域内仍然(♈)难以找到答案,那么□🦅)可以把问题再转换□下一个数学领域中…(⏸)…直□它被解决为止。根据□(🏇)兰兹纲领,□一天,数学家们将能够解决(🛺)曾经是最深奥最难对付的问题□—“办法是□□这□问题周游□学王□的各(🍞)个风景胜地”。这个纲□为饱(🎀)受哥德尔不□备定理打击□□马大定理证□者们指明了救赎□路—□根据不完□定理,费马大定理是不可证明的□ 怀尔斯后□正是□赖于这个纲(□)领才□以□明费马大定理的:他的□明——不同□任□前□□(🔖)□(🌡□试——是现代数学诸多分支(椭圆曲线论,模□式理论,伽罗华表示理□等等)综□🔨)合发挥作用的结果。20世□50年代由两位日本数学家□谷山丰□志□五□)提出的谷山—志村猜想(Taniyama-□hi□ura c□nject□re□暗□:椭圆□程与模形式□□截然□同的(🐴)数□岛屿间隐□着一座沟通的□梁。随□在198□年,□□数学家格哈德·(🚜□费赖(□)(Gerhard□F□ey)给□了□下猜想□假如谷山—志□猜想(🥦)成立,则费马大□理为□□这个猜想紧接着在19□6年被肯□里□特(Ken Ribe□)证明。从此,费马大□理不可摆脱地与谷山—志村猜□链接在□起:□果有人能证□谷山—志□猜想((🌘)即□每□个椭圆方程(👍)都可以模□式化”),那么就证□了费马□定理。 “□□智□🍓)力活(🏒)动□一曲凯歌” 怀尔斯诡秘□行踪让普林斯(🐬)□的着名□□□□事们□□。彼得·萨奈克(P□ter Sarnak)回忆说:“ 我常常奇□怀尔斯□(🌥)做些什么□……他(🌧)□□👊□是静悄悄的,□许他□□🥧)□‘黔驴□(📢□穷’了。”尼克·凯兹则感叹到:“一点暗示都(🔺)没有□□对□这次□天□大预谋”,□·里□特□🤡)(Ken Ribet)曾评价说:□这可能是□平(🌳)生来见过的唯一□□□在如此长的时□里没有□露(🗨)任何有关工作的□□。这是□前的。 1993年晚春,在经过反(🕓)复的试错和绞尽脑□□□)的演算,怀尔斯□于完成了□山—□村猜□的证□(□□。作为一个结果,他也□明了费马□□理。彼得·萨奈克□最早得□□(🏢)消息的人之一,“我目瞪口□、异常激动、情绪失常……我记得当晚我□眠了”。 同□□□,□尔斯决定在剑桥(🕠)□学的大型系列讲□上宣布这一证明。 “讲座气□□热烈□有很多□□□重(🎾)要人物□场□当大家终于(💞)明白□经离证明费□大(🐐□定理一步之□□,空气中充满□(🈷)紧张。” 肯·里比□回忆说□巴(🎾)里·□佐尔(□arry Mazur)永(💄)远也忘不□那一刻:“我之前从未看到过□此□彩的讲座,充满了美妙的、闻所未闻的新思□,还有戏剧性的铺垫,充□悬念,直到□后到达□□。”当怀尔斯在讲□□(□)尾宣□他证□🍈)明了费马□定理□,他成了全世界□体的焦点。《纽约时报》在头版以《终于□呼“我发现□!”□远的数学之谜获解》(“At Last S□o□t of ‘Eu□eka!□ in A□□-□ld Math Myster□”)为题□□费马大定理被证明的消息。一夜之间,怀尔□□为世界□(🍺)唯□的(🎢)数学家。《人物》杂志□怀尔斯与戴安娜王妃一起列为“本年度□5位□具魅力者”。 与此同时,认□核□这个证明的工作□在□□)进行。遗憾的□,如□这之前的“费□大定理终结者”□样,他的证明□□缺陷的。怀尔斯□在不得不在(📬)□□的压□之(🍗)下修正错误,其□□度感到绝□。John Conway曾在美国公众广播(🎽)网(PBS)的访谈(□)中□: “当时我们其□(🔝)人(怀(😊)尔斯的同□(🃏))的行为有点□‘苏联政体研究□’(□),都想知□📦)道他的想法和修正错误的进展,但没有人开口问他□所□,某人会说,‘我今□早上看□怀□斯了。’‘他露出□容了吗(🐹)?’‘(🥠□他倒是有微(🤵□笑□但看□来□不高兴。’” 撑到1□94年9□时,怀尔斯准备放弃了。但他临时邀请的□究搭档泰勒鼓励他再坚□一□月。就在截止日到来□前两周,□9月(🌠)19日 ,一个□期一的早晨,怀尔□发现了问□的答案□他叙述了这一时刻:“突然间,不可思议地,我发现了(📟)它…(🔱□…它□□难以形容□简单而优雅。我对着它□了20多分钟呆。然□□到系里转□一圈,又回到□□□看看它是否还在那里——它确实还在那里。” 怀尔斯的证明为他赢得(🙅)了□慷慨的褒扬,其中□(🔖)□代表性的是他在□桥时的导□、着名数学家□翰·□茨的评□□□它(证明)是人类智力活动□一曲凯歌”。 一场旷(□)日□久的猎□□此结□,从此□马大□(🙊)理□(👹)□德鲁·怀尔斯的名字紧紧地被绑在了一起□提到一(🖇)个就不得□提到□外□个。□是费(🖕)马大□□(🏯)□安德鲁·怀尔斯的因果□。 □历时八年的□终证明 □□尔斯不多的接受□体采□中,美国公众广□网□□BS□NOVA□目对怀尔斯的专访相当精□有(🍊)□,本□节选部分以□读者。 七年孤独 NOVA:通常人们通过团队来获得工作□□支持,那么当你碰壁时(💿)是怎□解决□题□□? 怀(🔜)尔斯:当□被卡住时□会沿着湖边散散步,散□🕟)步的□❎□好处是(□)使你会处于放松状态,同□你的潜意识却在继续□□。□常遇□困扰时你并不□要书桌,而□我随时把笔□□上,一(🥜)旦(💎□有好主(🐒)意□会找□□椅□下来打草稿…… NOV□:这七□一□□织着自□怀疑与成功……你不可能绝对有把握□□□ 怀尔斯:我确实相信自己在正(🆔)确的轨道上,但□并不意味着□□定能达到目标——也□仅仅因为解决难题的方法超出现□的数□,□许我□要的方法下个世纪□🥞)也□□)不会□现。所□即便我在□确的轨道上,我却可能生活□错误的世纪。 NOVA:最终在□99□年,你取得了□破。 怀尔斯:对□那是个5月末的早上。□ad□,我□□太,□孩子们出去了。我(□)坐在书□前思考最后的步骤,不经意(😾□□看到□一篇论文,上面的一行字引起□我□注(🍠)意。它提到了一个□🍥)19世纪的数学结构,我□时意□到这就是我该用□。我不停地□作,忘记下楼□饭□□下午三四(🦌)点时我确信已经证□□费马(🥒)大定理,然□□楼。Nada□吃惊(🐯)□以为我这时才□家,我告诉她,我解决□费马□□理。 最后(➕)□修正 NOVA:《纽约时□□在头版以《终于(🎡□□□“我发现了!”,□远的□□之□获解》,但他们并不知道这个证明中□个错误(□)。 怀尔斯□那是个存□于关键推□中□错误,但它如此(⏸)微妙□至于我忽(🤳)略了。□很抽象□我无法□□单的语言描述,就算是数学家也需要研习□三(🈹)个□才能弄懂□ NOVA:后来□□请剑桥的数学家理查德·□□□协助□作(💵),并在1994□□□□🅱)了□个最后的错误。问题是,你的证明□费马□证明是□一□吗?(🏨□ 怀尔□:□可能。□个证明有150页□,□的□20□纪的方法,在□马时代还□(📕)□在。□ N□VA:那就□说费马的最初证明还在某个(🕖)未被发现的角□?(👚) 怀尔斯:(💨)我不□信他有证明□我□得他说□经找到解答了是在哄自己。这个难题对业余爱好者(🚱)如此特别在于它可能被17世□的数学证明,尽管□能□极其微小。 NOVA:所(🏬)以也许还有□学家追寻这最初的证明。你(🍜)该怎么办呢? □□尔斯:对我来说都一样,费□□我童年(📹□的热望。我会再试其他问题□…证明了它(🐜)我有一丝(🌫)伤感□它□经□我们一(🎞)起这么久了□…人们□我说□你把□的问题□走了”,□能带给他□其□的东西吗?我感觉到□责任。我希望通过解决□个问题带□(□)□兴奋可以激□□年数学家们解决其他(🚍)许许多多的难题□ □iv □□山-志村定理(Tan□□□ma-Sh□mura □heor□m)建立了(⛓□椭圆曲线(代数几何□对象)和模□式(某种数□中□到的周期性全纯函数)之间的□🏉)重要联系。虽□名字是从谷□-志村□想而来,定理的证明是由安德鲁·怀尔(🐻)斯□ C□r□stophe Breuil, Bria□ Con□ad, Fred□Di□mond,□Rich□rd Taylor完□.□ 若p是一□质数(🎚□而□是□个Q(□理数域□□的一个椭圆曲线□我们可以(🙄)□化定义E□方程模p;除(🚹)了有□个(🙌)p值,我们会□到有np个元素的□(💡)限域(🌵)Fp上的一个椭圆曲线。然后考虑如下序列 ap =□np − p, □这是椭□(❇)曲线E的重要的不变量。从傅里叶变换,每个□形式□会□□🏅)□一个□列。一个其序(⭕)列和从模形式得□的序列□同□椭(🤧)圆曲线叫□模的。 谷□□志村定说: "所有□上的椭□🍮)圆曲线□模的"。□ 该定理在19□5年9□□□山□提(🔵)出□想(👊)。到1957年为□,他和志村五郎一起改进了严格□。谷山于1958□□□□亡。在1960年代,它和统一数学中的猜想Langlan□s纲领(🔀)□系了起□,并是关键的(👉)组成部分。□想由André Weil于1970年代重新提起并□(□□到推广,We□l的名字有一段时间和它□系在一□。尽管有明显□□处(⚪)□这□问题的深(🏥)度在后来的发展之前□未被人们所感□到□ 在1980年□当□erh□□d Freay建议谷□-志村猜想(那□□是□想)蕴含着费马最后定理的时候□它吸引到了不少注意力□他通过试图表明费(🐓)□马大定□的任何范例会□□一□非模(🔤)的椭□□线来做到这一(✒)点。Ken Rib□t后来证明了□一结□。在199□年,□ndrew Wi□□s和Ric□□r□ Tay□or证明了□山(😅)-□村定□的一□特殊情况(□稳定椭圆曲线(🐋)的□况),这个特□□况足(🥑)以证□费尔马大定理。 完整的证明最后于1999年由B□euil,C□nr□d,□iamond,和Taylor作出□他□在Wiles的基础上□🏴),一块一(📵)块的逐步□明剩下的情况直到全部(🤮)完成(🔔)。 □数论中类似□费尔马最后□理得几个(□□定理可以从谷(🤝)□(🕳)-志村□理得到□🏵)。例□:没有立方可以(⭐)写成两□互质n□幂的□, n ≥ □. □n = 3的情况已□欧拉□知)□ 在19□6年三月(😌□,Wiles和Rob□rt Langland□分享了沃尔夫□。虽□他们都没有完成给予(🚂)他们这个成□的定理的完整形□(➿),他□还是被认为对最□完成(📂)的证明有着决定性影□🔖)□。□求(🚊□你放了□吧!”朱大虎垂头丧□地□□道。"什么人□□□不□处巡逻的警卫警觉□,"快□出来(🐞)!"