第20章、ABC猜想

    測試廣告1在學習空隙,他也抽空不斷完善《馬氏數學解析10》的編譯,他準備在畢業前,用這前所未有軟件,再解決一道數學難題,論證《abc猜想》。詞字閣http://m.cizige.com

    若是論證一個猜想可能被大家認為是天才,若再論證一個數學難題,甚至由此證明他的新數學體系,那麼他才可能被全球學術界認同為數學領域的大師地位。

    《abc猜想》是數論領域的重要猜想,由喬瑟夫·奧斯達利及大衛·馬瑟在1985年提出,因此又稱為「奧斯達利–馬瑟」猜想。

    數學家戈德菲爾德曾說過「abc猜想是丟番圖方程尚未解決的問題中最為重要的一個!」

    一般情況下,數論領域的猜想表述起來都比較精確直觀。

    比如已經被安德魯·懷爾斯證明了的費馬大定理,可以直接表示為當整數n  ≈gt;2時,關於x,  y,  z的方程  xn  +  yn  =  zn  沒有正整數解。

    又如馬由已證明的《哥猜》,一句話就能看懂任一大於2的偶數都可寫成兩個質數之和。

    但《abc猜想》卻是個例外。

    它理解起來非常抽象。

    簡單地說,就是有3個數a、b和c  =a+b,如果這3個數互質,沒有大於1的公共因子,那麼將這3個數不重複的質因子相乘得到的d,看似通常會比c大。

    舉個例子a=2,b=7,c=a+b=9=33。

    這3個數是互質的,那麼不重複的因子相乘就有d=273=42≈gt;c=9。

    大家還可以實驗幾組數,比如3+7=10,4+11=15,也都滿足這個看起來正確的規律。

    但是,這只是看起來正確的規律,實際上存在反例!

    由荷蘭萊頓大學數學研究所運營的abcho網站就在用基於boc的分佈式計算平台分佈式計算尋找abc猜想的反例,其中一個反例是3+125=128其中125=53  ,128=27,那麼不重複的質因子相乘就是352=30,128比30要大。

    事實上,計算機能找到無窮多的這樣反例。

    於是我們可以這樣表述abc猜想,d「通常」不比c「小太多」。

    怎麼叫通常不比c小太多呢?

    如果我們把d稍微放大一點點,放大成d的(1+e次方),那麼雖然還是不能保證大過c,但卻足以讓反例從無限個變成有限個。

    這就是abc猜想的表述了。  abc猜想不但涉及加法(兩個數之和),又包含乘法(質因子相乘),接着還模糊地帶有點乘方(1+e次方),最坑爹的是還有反例存在。

    因此,這個猜想的難度可想而知。

    事實上,除了尚未解決的涉及多個數學分支的猜想界皇冠黎曼猜想以外,其他數論中的猜想,諸如哥德巴赫猜想、孿生素數猜想,以及已經解決的費馬大定理,基本上都沒有abc猜想重要。

    這是為何呢?

    首先,abc猜想對於數論研究者來說,是反直覺的。


    歷史上反直覺的卻又被驗證為正確的理論,數不勝數。

    一旦反直覺的理論被證實是正確的,基本上都改變了科學發展的進程。

    舉一個簡單的例子牛頓力學的慣性定律,物體若不受外力就會保持目前的運動狀態,這在17世紀無疑是一個重量級的思想炸彈。

    物體不受力狀態下當然會從運動變為停止,這是當時的普通人基於每天的經驗得出的正常思想。

    而實際上,這種想法,在任何一個於20世紀學習過初中物理、知道有種力叫摩擦力的人來看,都會顯得過於幼稚。

    但對於當時的人們來說,慣性定理的確是相當違反人類常識的!

    abc猜想之於現在的數論研究者,就好比牛頓慣性定律之於十七世紀的普通人,更是違反數學上的常識。

    這一常識就是「a和b的質因子與它們之和的質因子,應該沒有任何聯繫。」

    原因之一就是,允許加法和乘法在代數上交互,會產生無限可能和不可解問題,比如關於丟番圖方程統一方法論的希爾伯特第十問題,早就被證明是不可能的。

    如果abc猜想被證明是正確的,那麼加法、乘法和質數之間,一定存在人類已知數學理論從未觸及過的神秘關聯。

    再者,abc猜想和其他很多數論中的未解問題有着重大聯繫。

    比如剛才提到的丟番圖方程問題、費馬最後定理的推廣猜想、ordell猜想、erd?s–woods猜想等等。

    而且,abc猜想還能間接推導出很多已被證明的重要結果,比如費馬最後定理。

    從這個角度來講,abc猜想是質數結構的未知宇宙的強力探測器,僅次於黎曼猜想。

    一旦abc猜想被證明,對於數論的影響之巨大,無異於相對論和量子物理之於現代物理學。

    要解決這個猜想,需找到一把鑰匙,通過各種資料的查詢,馬由基本確定了遠阿貝爾幾何,作為解開abc猜想的一個途徑。

    遠阿貝爾幾何由代數幾何教皇格羅滕迪克於二十世紀八十年代創建,是數學界一門非常年輕的學科。

    這門學科研究對象是不同幾何物體上的代數簇的基本群的結構相似性。

    近代分析學之父巴納赫說「數學家能找到定理之間的相似之處,優秀的數學家能看到證明之間的相似之處,卓越的數學家能察覺到數學分支之間的相似之處。最後,究級的數學家能俯瞰這些相似之處之間的相似之處。」

    格羅騰迪克,便稱得上是真正意義上的究級數學家,遠阿貝爾幾何便是一門研究「相似之相似」的數學分支。

    數學界曾經流傳一句話愛因斯坦對物理學有多重要,格羅滕迪克對數學就有多重要。

    在現代代數幾何領域,格羅滕迪克就是當之無愧的教皇。

    格羅滕迪克的數學向來以艱澀著稱,因為他幾乎不考慮具體的示例,都是從儘可能抽象的角度出發,思考支配某個數學問題背後的宏大數學結構。

    遠阿貝爾幾何便是格羅滕迪克在他的遺作《綱領草案》中留下的宏偉框架,只可惜還沒來得急往裏面填充血肉,這位二十世紀最偉大的數學家便在離群索居中離開了人世。

    接下來里時間,馬由全身心投入到遠阿貝爾幾何和一般化泰希米勒幾何理論的相關研究中去。

    這一理論抽象晦澀,理解起來很難,馬由隱



第20章、ABC猜想  
中帝人推薦:  腦域科技樹  
隨機推薦:  荒古武神  萬神主宰  劍道狂神  絕世龍帥蕭子寧白惜凝  
『加入書籤,方便閱讀』

熱門推薦

搜"仰望之腦域科技樹"
360搜"仰望之腦域科技樹"
語言選擇