登陆注册
24294200000021

第21章 皮埃尔·费尔马

皮埃尔·费尔马是法国的一个业余数学家。然而他在数论、解析几何、概率论等方面却有巨大的贡献,被人们誉为“业余数学家之王”。

提到费尔马,最有名的是至今悬而未决的费尔马大定理,现在已有人称已解出,正在通过审定。

费尔马于1601年8月20日出生于法国。他的父亲是一位皮革商人,他的母亲出身于法官家庭。在加龙河边,费尔马成长为一名律师,他精通多种语言,尤其对数学极为热爱。

费尔马后来当了图鲁斯议会的议员,做了社会活动家。费尔马待人谦逊温和,不愿意参与官场的勾心斗角。他为官清正廉明,生活交往多为有名的科学家、学者。

费尔马结识了很多学者,数学家和哲学家聚会他也常常参加。那时梅森、罗伯瓦、迈多治、笛卡尔等人常在梅森家里聚会,讨论哲学、数学问题,被人们称为“梅森学院”。

1666年,梅森学院这个民间聚会被国王与政府认可为一个机构,这就是法国科学院的前身。费尔马30岁以后,几乎把精力全都放在数学研究上,他的家境优越,家庭和睦幸福,交际圈又多为学者,这一切使得费尔玛在业余的范围内取得了专业的数学成就。

费尔马和笛卡尔一起,完善了平面解析几何,是他第一次把三元方程应用于空间解析几何学。费尔马同帕斯卡一起,讨论了赌本分配的问题,成为最早的概率论问题。

1637年,费尔马在阅读丢番图《算术》时研究了不定方程x2+y2=z2,在那页书的空白处作了批注:“将一个立方数分为两个立方数,一个四次幂分为两个四次幂,或者一般地将一个高于二次的幂分为两个同次幂,这是不可能的。关于此,我发现了一种绝妙的证明,可是这里空白太小写不下。”

费尔马没有想到,因为他的随意,留下了几百年来数学界一道难题,成为费尔马大定理。

把费尔马大定理推广到最一般情形,用方程表示即:不定方程xn+yn=zn,(n>2),且n是自然数,得出的结论是没有正整数解。比如说,x3+y3=z3,这个方程就没有正整数满足要求。x4+y4=z4,也不可能找着正整数x、y和z,使得等式成立。

费尔马的绝妙证法谁也无从得知,但费尔马提出的这个结论却吸引了一代又一代的数学家。所以,其实这是个猜想,却至今也没有人能够推翻它。

费尔马定理经巨奖悬赏,包括欧拉、勤让德、阿贝尔、狄里克莱、库莫尔等数学家都做过尝试,虽然取得了一定进展,但都没能最终证明。当然,数百年来也没有人能推翻这一定理。

欧拉严格证明了n=3,4时,费尔马猜想正确。柏林大学教授库莫尔采用新的方法,将费尔马的结论证明到n=100。最近,美国加州伯克莱分校的罗瑟利用计算机证明了n不超过4100万时,费尔马大定理都是成立的。

1908年,德国的哥廷根科学院按照德国数学家俄尔夫斯凯尔的遗嘱,把他的10万马克作为奖金。谁能完全证明费尔马大定理(或者否定它),就可以获得10万马克。结果大批的业余人员也投入了这场证明中,但均无一人能准确解决。

俄尔夫斯凯尔限期100年,在1908-2007年之间,若有人证明此定理,便可获奖。人们现在甚至不关心费尔马定理能否被证明,因为它已经成了“一只生金蛋的母鸡”。在证明大定理的过程中,出现了很多漂亮的方法、精妙的思想,引发了很多领域的方法沟通,促进了很多理论的出现,如无限递降法就是一例。

数学家们甚至不希望人们尽快证明出定理,因为“杀鸡取卵”,得不偿失。

1993年6月23日,美国普林斯顿大学教授、英国数学家安德鲁·威尔斯在英国剑桥大学牛顿数学研究所作的题为《模型式、椭圆曲线和伽罗华表示法》的长篇报告的结尾处,宣布已经证明了费尔马大定理。紧接着,剑桥大学发表了声明,并介绍了费尔马大定理的历史。

历史上已有过许多人宣称证明了费尔马定理,但结果证明都是错误的。这次是20世纪末最后一次证明,现如今威尔斯正简化证明,而费尔马大定理的专著也出版有多种。

费尔马还提出了一个费尔马小定理。在1640年,费尔马提出:如果p是质数,并且a与p互质,那么数ap-a必定能被p所整除。这是初等数论中的重要定理。

费尔马还曾向意大利物理学家托里拆利提出过一个问题:在已知三角形内找一个点,使此点满足到三个顶点的距离之和为最小。

托里拆利用了好几种方法解决了这个问题,其中还有物理上的力学方法。在这个问题的解法中,意大利数学家维维安尼的求解严谨而优美,堪称代表。大约300年后,维维安尼的解法又由匈牙利数学家里兹重新发现。费尔马本人也有求解。这个问题具有实际意义,比如维修所与三个居民区的位置,如果维修所在理想点上,则可以省时省力。

人们称上面问题所求出的点为费尔马点。

费尔马进行数学研究,淡漠功名,而且观点散见于批注中。1665年1月12日,费尔马在图鲁司去世。他的儿子在数学家们的帮助下,将费尔马的各种散论和观点整理汇编,出版了《数学论集》两卷。费尔马生前不愿著书立说,此书的第一版成为珍品。

1891~1922年,《费尔马全集》出版了。人们永远纪念这位业余数学家的天才成就。

同类推荐
  • 爱国主义教育丛书:方志敏

    爱国主义教育丛书:方志敏

    他1年就学完了3年学业,1年读的书是其他学生的3倍。他还练就了一手好字,10岁就能写简单的文章。1911年10月辛亥革命发生,虽然民主共和的中华民国取代了封建帝制的清王朝,但中国社会的实际情况并没有根本改变。贪官污吏照旧欺压老百姓,土豪劣绅照旧横行乡里,劳苦大众照旧过着苦难的生活。方志敏由于家庭困难,实在无钱继续供他上学,加上他在弋阳小学传染上的肺病一直未愈,遂自动退学回家养病。待病好转,他决定去上海,寻求生活出路。
  • 孙中山轶事

    孙中山轶事

    本书是孙中山先生的生平轶事汇编。据民国时期多种文献编辑整理,依照先生生平事迹,次第辑录。全书共分五卷:青年时代开始革命之时期民国时代反帝国主义运动之时期轶事拾零等。内容涵盖了孙中山先生的一生。
  • 名人传奇故事丛书-希特勒

    名人传奇故事丛书-希特勒

    希特勒1933年爬上德国总理宝座。他加紧重新武装,疯狂向外扩张,挑起第二次世界大战,但在强大的苏联红军和英、美盟军的打击下,希特勒霸占欧洲和世界的美梦终被粉碎。
  • 因为尽情,所以伤心:纳兰容若传

    因为尽情,所以伤心:纳兰容若传

    《因为尽情所以伤心(纳兰容若传)》是一本全面讲述大清第一才子纳兰容若短暂却又精彩一生的人物传记。纳兰容若的诗词近年来不断升温,尤其为年轻人所喜爱。因此他的诗集或者对他的诗词进行解读的图书种类不少,而且大都畅销。如安意如《人生若只如初见》。但像本书这样人物传记却少之又少。本书作者晓梦斜阳光是研究与纳兰容若相关的历史文献与文学作品就花了五年。本书所展现的纳兰容若,真实、全面,许多故事闻所未闻。而且作者以女性的笔触去体会、描写纳兰容若,文辞优美,读来美不胜收。绝对媲美《你若安好,便是晴天:林徽因传》。
  • 导演冯小刚自传:我把青春献给你

    导演冯小刚自传:我把青春献给你

    本书是导演冯小刚唯一的自传,也是迄今为止演艺界人士中最为成功的一部自传。书中呈现了一个执著于理想的“苦孩子”步履维艰的奋斗史。作者冯小刚既不作任何姿态也不戴任何面具,坦诚写下对青春往事的回忆,对中国电影的坚守与反思,对母亲妻女的感情。《编辑部的故事》《甲方乙方》《一声叹息》《手机》,这些牵动着全国人民记忆的影视作品,冯小刚亦原原本本记录了它们不为人知的诞生历程。而他与王朔、刘震云、姜文、葛优、陈凯歌、陈道明等大腕儿的独特交情,也带着强烈的冯氏风格,连珠妙语跃然纸上,甚是精彩。
热门推荐
  • 成为股市女神的秘密

    成为股市女神的秘密

    年仅19岁的叶露华竟掌控了股市的三分之一利益,人称“股市女神”的她,背后竟然有这么一桩鲜为人知的秘密……
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 打爆那只丧尸

    打爆那只丧尸

    不是吧阿sir,有没有搞错啊生化危机真的来了?大学生苏天昊前天晚上在宿舍和兄弟们彻夜长谈如果丧尸来袭怎么办,结果一夜之间整个世界都变了。看平凡的小人物,如何挣扎在末日里求生!末日小说重磅突击!粉丝群575304484。欢迎老铁加入!
  • 反穿仙尊修仙记

    反穿仙尊修仙记

    沐筱莹又穿了,穿回了自己的身体,这个身体一直保持着穿之前的模样,还是12岁。刚穿回去,就到了前世徒弟的宗门,正当打算潜心修炼,努力飞升时,某些徒弟们来了“你们为何还不走?”“师尊,我们在等你回来”“我回来了,你们走吧”“你回来我们更舍不得走了”谁能给她解释下,不光徒弟们,这些人是怎么回事?幽冥宫某人“卿卿,你救了我,我自要以身相许。”某女青筋爆起“滚!”----------------御冥夜:我让你逃走过一次,绝没有第二次!
  • 冷酷总裁高调爱:求婚101次

    冷酷总裁高调爱:求婚101次

    到底是什么样的爱,什么样的愁,让两人爱得辛苦执著,爱得甜蜜幸福?徐紫蕙和唐君霈两人,明明就在对方眼前,爱在心里口却难开!人生际遇大起大落,爱却始终埋藏在心底。徐紫蕙和唐君霈,互相暗自喜欢对方八年,默默地为彼此付出,可这段情给他们带来的却是无尽的伤害……徐紫蕙终于紧紧地拥抱着那个他日思暮想的男子,男子也紧紧地抱着她,她闻到了他身上那淡淡的男人味道……当他和她终于大胆开口,却遭遇重重困难……
  • 大仁历险记

    大仁历险记

    世界不止一个;偶尔也会交集;当他一脚踏入;人生变得不可思议。作者语录:能猜出结局的小说都不是好小说。剧情太玄没法剧透可以加群吹吹牛13本书QQ群:372047809
  • 中华高手在异世

    中华高手在异世

    身为国术宗师的他意外穿越到了异世,在得到了战神阿提拉的指点,他不仅学到了最顶级的刀法和兵法,心志也得到了极大的提升。作为战神的传人,他为了恢复楚国与邪神附体的亲兄弟大宝展开了一场又一场不同寻常的修练和争霸之路…
  • 致命尸冢

    致命尸冢

    六岁男童被挖双眼弃尸荒野;饭店客人吃过的包子是人皮肉馅;突然发疯的旅客从火车上跳车,而经过监控观看录像,发现在他脖子上有一只手在掐着他……这些难道只是传言而已?警方公布的结果到底是真的还是故意隐瞒?"
  • 农女翻身:科研女神来种田

    农女翻身:科研女神来种田

    一朝穿越,林婧来到了大玄朝,被背着巨债的林大娘捡回家后,麻溜地帮她还了债,居然还要每天被她的干儿子盯梢。怀疑她别有用心,被他当贼一样防着也就罢辽。更离谱的是,林大娘还想要撮合他们!强扭的瓜不甜,林婧只好当无事发生,可是有一天,她发现林大娘那帅气的干儿子看她的眼神好像变了!--情节虚构,请勿模仿