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数学小故事100字(12篇)

数学家的小故事100字左右(三句话的故事--费马大定理)

说起今年的热词,「三句话」必然榜上有名。

起因是上的「讲师」对着镜头侃侃而谈,吹嘘自己如何靠三句话就让别人心甘情愿为自己花钱。但直到此人账号被封,我也没搞清到底是哪三句话具有如此强大的能力。

但如果纵观数学史,的确曾有一位数学家切切实实只说了三句话,而为世界带来了一个全新的定理、一个难解的谜题,以至于300多年来,无数数学家为之神魂颠倒,甚至不惜重金求解。

今天,未读君就给大家讲讲这「三句话的故事」——费马大定理。

数学家的小故事100字左右(三句话的故事--费马大定理)

起因:「勾股定理」引发的思考

要说上有哪个数学定理刻在我的dna中,那必然是毕达哥拉斯定理,也就是著名的勾股定理:直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方。

三句话的故事——费马大定理

这条让学生烂熟于心的定理被“代数之父”丢番图记录在了一本叫《算术》(arithmetica)的书中。

《算术》是关于代数的第一本关键著作,这本书不仅对希腊数学有重大影响,而且对阿拉伯及后来的西方数学也有巨大影响。除了使用符号表示未知数之外,丢番图还使用了符号来表示“等于”,不过不是我们如今使用的“=”。

在《算术》出版几个世纪后,一位叫皮埃尔·德·费马的法国翻开了它,并看得入了迷。显然毕达哥拉斯定理引发了他的思考,使他在页边留下了潦草的笔记:

一个立方数不可能用两个立方数之和来表示,一个四次方数也不可能用两个四次方数之和来表示。

通常来说,任何一个大于2幂次的数,都无法写为两个同幂次的和。

简而言之,费马将毕达哥拉斯定理的公式扩展为:

三句话的故事——费马大定理

并且断言道,如果n大于2,则方程没有整数解。

而在接下来,他继续写道:我发现了一个绝妙的证明方法,不过这面的页边实在太窄了,写不下。

那么,来简单总结一下费马的三句话:

三句话的故事——费马大定理

|写个模仿体:我能写出10w+,只是时间不够三句话的故事——费马大定理

这段话写于1637年左右,费马没有公开发表,也没有告诉任何人。他习惯没有证据就下断言,不过往往说的都没错,因为虽然本职是律师,但费马在数学界也是个名人,被称为「业余数学家之王」。

费马于1665年去世,1670年,他的儿子发表了他的著作集。其中,这段标注在毕达哥拉斯定理旁的文字引起了人们的注意。

一时间,全世界的数学家都陷入了这个问题的困局中,开始着手寻找证明,而这个令人烦恼的谜题也因此被称为「费马大定理」。

发展:三句话,让人为此花了200万

对之后的数学家来说,这个小小的页边暗示蕴含着一种令人难以置信的吸引力。虽然有些人甚至觉得费马只是在胡编乱造,或者最多是发现了一种不完善的证明方法。

但费马在书页边上留下的其它想法都被逐一证实了,唯有这一个难倒了所有人,因此它成了「费马最后定理/费马大定理」,证明(或者驳倒)这一定理仿佛成了数论家争夺的「圣杯」。

这三句话造就的圣杯,还真就成功让人为此花了几百万,真正赋予了这个「圣杯」实际价值。

这是一则极富戏剧性的故事,故事的主角是一位富裕的德国实业家兼业余数学家保罗·沃尔夫斯基。

三句话的故事——费马大定理

|保罗·沃尔夫斯基

据说他因为一个女孩受了情伤,正准备趁午夜时分在自己的脑袋上开一枪。但在此之前,他先去了图书馆,读了一篇关于费马大定理的论文。他发现了其中的一个错误,当即开始演算求解,沉迷其中难以自拔,完全忘了自杀这回事(所以说知识能改变命运啊朋友们!)。

但他还是没能解出这一谜题,他不甘心。于是,1906年,沃尔夫斯基去世时立下了遗嘱:奖励第一个证明费马大定理的人10万马克(约为当时的200万美元),这条诺言的有效期是100年。

结局:一个10岁男孩的数学梦

尽管这个奖励让费马大定理更具吸引力,但依旧没人能破解这个难题。

1963年,一个名叫安德鲁·怀尔斯的10岁男孩出现了,他酷爱数学,从剑桥当地的图书馆借了一本书。这本书的作者是数学家埃里克·坦普尔·贝尔,他在书里讨论了这一定理,并且悲观地预言,哪怕等到人类都被核毁灭了,也没人能证明费马大定理。小安德鲁当即下定决心,要证明贝尔错了。

1986年,安德鲁·怀尔斯已经成了普林斯顿大学的一名教授,但他一直放不下费马定理的证明,并为此努力多年。

终于,他取得了突破性进展,1993年6月23日,他在家乡剑桥举办的一次会议上公开自己的研究成果。当他展示自己的论文时,全体参会人员都听得入了迷。到了最后,安德鲁抛出了一枚“重磅炸弹”:这就是费马大定理的证明,我想我就讲到这里了。

三句话的故事——费马大定理

|安德鲁·怀尔斯

媒体为之疯狂。但当安德鲁检查自己庞大而复杂的证据,准备像往常一样将其发送给验证者的时候,他发现了一处错误。为了证明这个定理在所有情况下是正确的,安德鲁只能去证明一个被证实的案例能够无限推导出下一个,就像多米诺骨牌效应一样。

但问题是,这个案例并没有被证实。安德鲁崩溃了,他没有打败费马大定理这个「恶魔」,却大肆向全世界宣言自己做到了。

安德鲁只向他以前的学生理查德·泰勒倾诉了自己的想法,随后又重新开始研究并修正错误。1994年9月19日,他突然灵机一动:如果这个错误不是缺陷而是通往证明的途径呢?

很快这一点就得到了证明,安德鲁终于交出自己的答卷,并在接下来3年里得到了同行们的验证。最后,在1997年6月27日,安德鲁终于证明出了费马大定理,并成功领取了10万马克的奖金。

安德鲁·怀尔斯最终提交的证明长达130页,其中运用到了许多现代才有的数学定理和运算方式,那或许是300多年前费马未曾想到的解题方法。

三句话的故事——费马大定理

人们很难不感到好奇,如果当年费马所言非虚,那他的证明方式又该有多么简洁、巧妙?

又或者,费马只是突然决定跟人们开了个玩笑,但这个玩笑却让我们看到这么多顶尖的人才为此前赴后继。

也许费马大定理的确离我们过于遥远,在日常里,我们也很容易陷入“数学无用”的想法之中。但仔细想想看,如今我们用的公式或许就来自某位数学家的猜想,而在这之后,又有数不清的数学家用几十上百页的证明使“猜想”变成了“定理”,使我们可以放心使用它,而这些定理又不断推动人们了解自身周围的世界,并激励人们向宇宙更深处进行探索……

三句话的故事——费马大定理

所有这些发现,都会在前人的研究基础上不断向前发展、向外延伸,也正因如此,数学还有着更广阔的疆域,等待人们探索发现。

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本文作者:暮麻


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