在一些有关数学的文章中,我们经常会看到中国数学家陈景润成功证明了“1+2=3”,而全世界没有一个数学家能够证明“1+1=2”。然而,事实并非如此。
无论是“1+2=3”,还是“1+1=2”,都是数学公理,始终都是成立的,这都是建立在皮亚诺公理之上,证明这样的恒等式没有意义。数学家真正要证明的是哥德巴赫猜想,这一直是当今数学界所未解决的一大难题,大数学家大卫·希尔伯特曾将其列为23大数学难题之一。
哥德巴赫在1742年给欧拉写的一份信中提出了一个猜想——对于任意一个比2大的偶数,即4及以上的偶数,它都等于两个质数(或称素数)之和,这就是所谓的“1+1”。也就是说,大于2的偶数可以拆分成至少一对质数,例如,8=3+5,14=3+11=7+7。
在当时,即便是欧拉也无法证明哥德巴赫猜想。此外,还有高斯、黎曼等数学家研究过哥德巴赫猜想,但也都没有证明出来。不过,有了这些数学家孜孜不倦地努力和付出,为后来数学家的进一步研究打下了坚实的基础。
由于哥德巴赫猜想一直无法被直接证明出来,所以数学家另辟蹊径,通过证明哥德巴赫猜想的推论来逐渐接近这个猜想。迄今为止,我国著名数学家陈景润是最接近证明哥德巴赫猜想的人,他证明了“1+2”。
陈景润证明,对于任意一个足够大的偶数,它可以用两个质数,或者一个质数与一个半质数的和来表示。半质数可以用两个质数之积来表示,例如,21是一个半质数,它可以表示为质数3和质数7的乘积。这个定理被称作陈氏定理,也就是通常所说的“1+2”。为了证明“1+2”,陈景润足足用了几麻袋的草稿纸,这样的成就在没有计算机帮助的时代十分令人敬佩。
在哥德巴赫提出猜想将近300年之后的今天,没人能够更进一步证明“1+1”。想要证明或者证伪哥德巴赫猜想,或许需要以陈景润的证明为基础,或许又有其他方法直接能够证明。至于那些声称以初等数论就能证出哥德巴赫猜想,基本上是异想天开。
正如宇宙如何起源和结束等终极问题那样,哥德巴赫猜想目前还是不可知的问题。在彻底解决这个重大数学问题之前,人类还有很长的路要走。
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