為什麼有那麼多數學家去研究1+1,到底有什麼意義?看完長見識了

1+1=2這個數學公式是連小學生都知道的,但是數學家陳景潤為了證明這個問題卻花了十餘年的時間,這就讓很多人不明白了,這個問題有什麼好證明的呢?為什麼這個問題的證明,要花費十年的時間呢?這麼長時間的證明,究竟有什麼意義呢?

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關於這個問題,其實很多人都有誤解。第一,陳景潤研究的是1+1的問題,而非1+1=2的問題,而1+1的問題其實就是哥德巴赫猜想的代名詞。在1742年,哥德巴赫給歐拉的信中,他提出了一個命題:任何大於5的奇數都是三個素數之和。但這怎樣證明呢?比如77=53+17+7;461=449+7+5。後來歐拉把這個猜想進行了下一步完善,即任一大於2的偶數都可以寫成兩個素數之和。今日常見的猜想陳述為歐拉的版本,故而簡稱為1+1。

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為了證明這個問題,古往今來很多數學家都作出了不懈的努力。1920年,挪威的布朗證明了9+9;1932年,英國的埃斯特曼證明了6+6;1956年,中國的王元證明了3+4以及2+3;1965年,蘇聯的布赫等人證明了1+3;直到1966年,中國的陳景潤證明了1+2。也就是說陳景潤證明出了一個偶數能寫成1個素數+2個素數的積,是最接近證明1+1的人。

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那麼證明哥德巴赫思想有什麼意義呢?拿科學舉例,科學領域可以分為應用科學和基礎科學,應用科學就是航天工程這類方向明確,對人類生活能產生巨大影響的學科。而基礎學科是探尋萬物本質的學科,如尋找構成世界的基本粒子,這類科學常常遭人質疑,但應用科學是建立在基礎科學上的學科,如果沒有基礎科學,那麼應用科學是無法發展起來的。哥德巴赫猜想就像基礎科學,雖然直接應用很少,但能延展出巨大的分支,解決將來可能遇到的問題。

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證明哥德巴赫猜想的意義之一,就是為將來的科學技術打下基石,探索未知。意義之二就是在證明的過程彙總,發現新的數學思路和建立新的數學工具,並對其他衍生定理做補充,這些副產品要比問題本身更有價值。意義之三是可以研究數字間的規律問題,而這和人類生活有密切關係。拿質數舉例,在網絡信息安全中應用到的PSA加密,就是利用質數對重要信息進行加密。數學界尚未找到加密後產生的極大數的快速質因數分解的算法,所以質數加密的算法可以保護國家網絡安全。

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綜上所述,陳景潤研究的並不是1+1=2的問題,而是哥德巴赫猜想。這個猜想屬於基礎科學,看似沒用,實際和人類生活有著密切的關係。證明這個猜想可以為將來的科學技術打下基石,在研究過程中發現新的思路和數學工具並且為人類的網絡安全提供保障。這個問題看似現在沒用,但不代表將來沒用。它的價值始終存在,關鍵在於人類的挖掘,所以才有很多像陳景潤這樣的數學家去花多年去研究這個難題。

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