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费马大定理,集惊险与武侠于一体(二)

传奇

费马大定理,集惊险与武侠于一体(一)

《费马大定理》既是惊险小说,也是一部武侠小说,激荡着绝顶高手传诵千古的传奇故事。

那个数学世界里的江湖是属于年轻人的。少年英雄在这里尽情挥洒他们的天才,库特·哥德尔提出他的不可判定性定理时,年仅二十五岁,便将同时代的同行推入绝望的深渊;挪威的阿贝尔在十九岁时做出了他对数学的最伟大的贡献,八年后在贫困交加中去世,法国数学家埃米尔特评价“他留下的思想可供数学家们工作五百年”;相较而言,安德鲁·怀尔斯快到四十岁时才研究完成费马大定理,别人认为他应该是才思枯竭的岁数了。

“年轻人应该证明定理,而老年人则应该写书。”英国数学家哈代说,“数学较之别的艺术或科学,更是年轻人的游戏。”

还有哪片领土更适合年轻人来谱写传奇?在英国皇家学会会员中,数学家的平均当选年龄是最低的。

围绕着费马大定理发生的故事,更是超出了最优秀编剧的想象。

1954年1月,东京大学的年轻数学家志村五郎去系图书馆借一本书。令他吃惊的是,那本书被一个叫谷山丰的人借走了。志村给这位并不熟悉的校友写了封信,几天后,他收到对方的明信片,谷山告诉他,他是在进行同一个计算,并在同一处被卡住了。

一种惊喜的默契顿时产生,两人开始了惺惺相惜的合作。“他天生就有一种犯许多错误,尤其是朝正确的方向犯错误的特殊本领。”志村评价他的拍档。1958年11月17日,刚刚订婚的谷山、这个心不在焉的天才人物选择了自杀。几个星期后,他的未婚妻也结束了自己的生命,遗书中写道:“既然他去了,我也必须和他在一起。”

谷山在遗书中为他自杀行为引起的种种麻烦向他的同事们表示歉意,而他遗留下的对数学的许多根本性想法,成为解开费马大定理的唯一一把钥匙:谷山-志村猜想

三十年后,他的伙伴志村目睹了他们的猜想被证实,用克制和自尊的平静对记者说:“我对你们说过这是对的。”

他依然保存着谷山第一次寄给他的那张明信片。

沃尔夫斯凯尔

德国实业家沃尔夫斯凯尔并不是一个有天赋的数学家,但一桩不可思议的事件将他与费马大定理永远联系在一起。

对一位漂亮女性的迷恋及被拒绝,令沃尔夫斯凯尔备感绝望。他决定自杀,并定下了日子,准备在午夜钟声响起时开枪射击自己的头部。沃尔夫斯凯尔认真地做着每一个细节:处理好商业事务、写下遗嘱,并给所有的亲朋好友写了信。

他的高效率使得所有的事情略早于午夜的时限就办完了。为了消磨最后的几个小时,他到图书室翻阅数学书籍:一篇关于费马大定理证明的论文……他不知不觉拿起了笔,一行一行进行计算……

然后,天亮了。

沃尔夫斯凯尔为自己发现并改正了论文中的一个漏洞感到无比骄傲,原来的绝望和悲伤消失了,数学将他从死神身边唤回。

1908年,得享天年的沃尔夫斯凯尔写下了他新的遗嘱:他财产中的一大部分作为一笔奖金,奖给一百年内任何能证明费马大定理的人。

这是他对那个挽救其生命的盖世难题的报恩方式。

只研究五年数学的他却在一夜之间成为了解决罗马定理的支柱之一。


伽罗瓦

法国数学家伽罗瓦陷入一桩风流韵事中。与他相好的女人事实上已经订婚,那名绅士发现了未婚妻的不忠,向伽罗瓦提出决斗。

对方是法国一名最好的枪手,而伽罗瓦非常清楚自己的实力:遑论开枪,就连数学演算他都是只在头脑里进行,而不屑于在纸上把论证写清楚,为此他的许多数学成果都得不到法国科学院的重视与承认。决斗的前一晚,他相信这是自己的最后一晚,也是把他的思想写在纸上的最后机会。

他通宵达旦,写出了存在自己头脑里的所有定理。在复杂的代数式中,那个女人的名字不时隐藏其间,还有绝望的感叹——“我没有时间了,我没有时间了!”

第二天,1832年5月30日,伽罗瓦死于决斗。

等他潦草的手稿被递至欧洲一些接触的数学家手里,那些演算中迸发出的天才思想使专家们发现:一位世界上最杰出的数学家在二十岁时被杀死了,他研究数学只有五年。

伽罗瓦在手稿中对五次方程的解法进行了完整透彻的叙述,而他演算的核心部分则是称为“群论”的思想,他将这种思想发展成一种能攻克以前无法解决的问题的有力工具

伽罗瓦生命中最后一夜的工作,一个半世纪后成为安德鲁·怀尔斯证明谷山-志村猜想的基础。

1997年6月27日,符合沃尔夫斯凯尔委员会的规定战胜费马挑战的安德鲁·怀尔斯收到了价值五万美元的奖金。

是的,费马大定理被正式解决了。怀尔斯汇集了二十世纪数论中众多的突破性工作,并把它们融合成一个万能的证明。

人们又重新掂量起费马写下的那一行附加评注:“我有一个对这个命题的十分美妙的证明,这里空白太小,写不下。”可以确定的是,几个世纪以前,费马没有发明出安德鲁·怀尔斯证明大定理所用的模形式、谷山-志村猜想、伽罗瓦群论和科利瓦金-弗莱切方法。

那么,费马本人是用什么方法证明他所提出的猜想的呢?那只是一个有缺陷的证明,还是他以17世纪的技巧为基础,涉及到的却是其后几百年所有数学家都没有发现的另一种方法?我们永远也没机会知道了。

“那段特殊的漫长的探索现在结束了,我的心灵归于平静。”安德鲁·怀尔斯说。

传奇似乎已经落幕,而事实上更大的传奇却被永远隐藏在三百五十八年以前。

END


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