再议哥德巴赫猜想(三则)

哥德巴赫猜想:还要“猜”多久?
记者 郭李斌 张景勇 邹声文

新华社北京8月20日电(记者 李斌 张景勇邹声文)  徐迟的报告文学《哥德巴赫猜想》,曾唤起许多中国人的科学意识,也使这一“猜想”成为当代中国最出名的一道数学题。从顶尖数学家到普通的数学爱好者,摘取这颗“数学皇冠上的明珠”,成为成千上万中国人的梦想。
  那么,近年来哥德巴赫猜想研究有何进展?到什么时候才会有结果?记者就此采访了参加国际数学家大会的许多数学家。
  
“近二十年证明没有本质进展”
  “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2000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。”
  陈景润,这位距“皇冠上的明珠”最近的数学家在1996年离我们而去。他的成就曾一度唤起人们“冲击”哥德巴赫猜想的“激情”。2000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。”


新闻背景:摘取“皇冠上的明珠” 还差最后一步

新华社北京8月20日电(记者 李斌 张景勇邹声文) 徐迟那篇著名的报告文学,使数亿普通百姓知道了“自然科学的皇后是数学;数学的皇冠是数论;哥德巴赫猜想,则是皇冠上的明珠”,也知道了陈景润是全世界离那颗明珠最近的人——只差最后一步。但20多年过去了,这一步还是没有人能够跨过去。
  哥德巴赫猜想已让人类猜了整整260个年头。1742年,德国数学家哥德巴赫写信给大数学家欧拉,提出每个不小于6的偶数都是二个素数之和(简称“1+1”)。例如,6=3+3,24=11+13,等等。欧拉回信表示,相信猜想是正确的,但他无法加以证明。
  从那时起的近170年,许多数学家费尽心血,想攻克它,但都没有取得突破。直到1920年,挪威数学家布朗终于向它靠近了一步,用数论中古老的筛法证明了:每个大偶数是九个素因子之积加九个素因子之积,即(9+9)。
  此后,对猜想的“包围圈”不断缩小。1924年,德国数学家拉德马哈尔证明了(7+7)。1932年,英国数学家爱斯斯尔曼证明了(6+6)。1938年,苏联数学家布赫斯塔勃证明了(5+5),2年后又证明了(4+4)。1956年,苏联数学家维诺格拉多夫证明了(3+3)。1958年,我国数学家王元又证明了(2+3)。1962年中国数学家潘承洞证明了(1+5),王元证明了(1+4);1965年,布赫斯塔勃等又证明了(1+3)。“包围圈”越来越小,越来越接近终极目标(1+1)。
  1966年,中国数学家陈景润成为世界上距这颗明珠最近的人——他证明了(1+2)。他的成果处于世界领先地位,被国际数学界称为“陈氏定理”。由于在哥德巴赫猜想研究方面的卓越成就,1982年,陈景润与王元、潘承洞共同荣获国家自然科学奖一等奖。
  从陈景润证明(1+2)以来,哥德巴赫猜想的最后一步——证明(1+1)没有本质进展。有关专家认为,原有的方法已被用到极至,必须提出全新的方法,采用全新的思路,才可能对猜想取得进一步的研究成果。 稿件来源:新华社

武钢一高级工程师提出证明哥氏猜想新思路
记者 李鹏翔

新华社武汉8月23日电(记者 李鹏翔)摘取哥德巴赫猜想这颗“数学皇冠上的明珠”一直以来为众多国人所向往。近日,武汉钢铁集团的刘绍忠高级工程师提出,用“双奇数相加逻辑分析”的新思路,来证明哥氏猜想。
  刘绍忠长期在武汉钢铁集团钢铁研究所从事生产自动化研究工作。他在对基本粒子结构研究中,发现用二进位方法研究双奇数相加可能有事半功倍的效果。他定义一个奇数若能够被另一奇数整除则设定为0,不能则设定为1,这样建立起奇数与0、1之间的一个映射。从现代控制论的信息论入手,凭借布尔代数的逻辑运算,尝试揭开哥氏猜想这一“神秘的面纱”。
  刘绍忠介绍,定义后,运算得到一个描述任意奇数是素数还是合数的三角和逻辑开关函数,奇数P1和奇数P2相加时,设两者的逻辑开关三角函数分别为X和Y,得到一个双奇数相加的二元一次不定方程为:
  P2X—P1Y=N-P1。
  随后证明,对于每个N,有N/2或(N+1)/2个方程,其中一个方程或多个方程的完全非整数解存在,也就证明了哥德巴赫猜想的成立。或者反过来说,证明其中有一个或多个二元一次不定方程有完全非整数解存在的N从3起不间断直到无穷,也同样证明了哥氏猜想。刘绍忠现已在《武钢技术》上发表题为《双奇数相加逻辑分析》的文章一组七篇,其余三篇已经完稿,等待发表。
  对于刘绍忠的思路,武汉大学数学与计算机学院教授高宏指出,刘绍忠的思路与以往的哥氏猜想证明不同,有独到的地方。他把哥氏猜想转化为一个等价的新命题,如果新命题有无穷多的解,就等价于所有偶数均可用两个素数之和表示。他的分析还有一个副产品,即证明了孪生素数的个数是无穷的,这是数学界一直未能解决的问题。另外,他对自然数的结构分析可以类比原子结构的思路,对原子物质研究也有帮助。对于他已经发表的文章,还尚未发现逻辑上错误,言之有理,持之有据,很有参考价值,望有关部门能够给予关注。

  据了解,近二十年来,哥氏猜想的证明一直没有本质性的进展。我国当代著名数学家王元曾指出,对哥氏猜想的进一步研究必须有一个全新的思路。



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