登陆注册
14353500000017

第17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
  • 百年哈佛经典智慧故事全集

    百年哈佛经典智慧故事全集

    一个故事就是智慧长河中的一朵涟漪,也许它不能改变这条河流的方向,但它会以自身的灵性让你在阳光的滋养中聆听智慧流过的声音,早日抵达你人生的巅峰。轻松阅读精彩的故事,聆听哲人的忠告,让智者的思想浸润我们。
  • 创新力:成就卓越的思维方式

    创新力:成就卓越的思维方式

    《创新力:成就卓越的思维方式》讲述了如何在实际工作中进行创新以及如何从创新中获取收益的具体行动方案。创新不再停留于宣传口号上,而是实实在在成为一个团队和组织发展的强劲推动力。经理人通过对《创新力:成就卓越的思维方式》的学习,将掌握获得并运用创新力的方法。创新不再是无形、无规律的事情,而是可以把握的具体工作内容。人们可以通过学习,懂得如何获得创新力、如何提高创新质量、如何使创新活动收益最大化以及如何保护和传播创新等。一旦拥有了创新思维并将其运用于工作中,你将会收获意想不到的惊喜。有了创新力,经理人和他的团队都将获得强大的竞争优势。
  • 最好的成长,是走遍万水千山:写给那些在外打拼的人们

    最好的成长,是走遍万水千山:写给那些在外打拼的人们

    本书以一个异乡打拼者的心路成长历程为视角,全面展现了主人公如何在追求幸福的旅程中走走停停、跌跌撞撞,那些在人生旅途中的各种际遇与心情,相信会打动每一个感同身受的读者。希望这些故事与感悟能够让你在苦涩的日子里活出最精彩的自己。
  • 吸引力旋涡:遇见生命中的每个奇迹

    吸引力旋涡:遇见生命中的每个奇迹

    本书从10个方面,讲解了正向吸引力的强大效应和运用方法。具体内容包括:丢掉排斥和恐惧,霉运就会远离你调整自我,你会成为你想成为的那种人剔除消极想法,用积极的力量创造奇迹等。
  • 别让思路毁了你

    别让思路毁了你

    本书内容包括:坚信你能发光主宰自己的命运跳出旧有的束缚让脑袋富有起来开发你灶封的宝库向成功人士看齐等。
热门推荐
  • 曼陀罗花复仇路开始

    曼陀罗花复仇路开始

    她本是单纯的小女孩家庭和睦可是一天家庭破碎爸爸居然有了后妈女儿还比我大爸爸我要杀了你我要替妈妈报仇妈妈我会给你报仇的十年后他终于成了顶级杀手还混进来仇人家的孩子的学校他究竟会发生什么她的姐妹们又会发生什么让我们拭目以待吧
  • 不吐槽不快乐:生活就是一场脱口秀

    不吐槽不快乐:生活就是一场脱口秀

    本书内容面极广,所谈论的都是社会的焦点问题或最即时的热门事件:首都房价、中央反腐、公款吃喝、炫富哈韩、精英移民、过度医疗、食品安全、物价飞涨、饭局应酬、有关部门、网络红词……犀利的文字,幽默的吐槽,深邃的思想,难能可贵。以幽默风趣的语言,写丑态百出的社会;用最淡然的调侃,说最艰辛的生活。吐槽不是目的,而是手段;脱口秀不是愤青,而是智者。这是一本有趣味、有思想的书。
  • 超级法宝合器

    超级法宝合器

    天魔诛仙剑:顶阶飞剑,邪派至宝,以修道之人元神祭炼,召唤九天神魔锻炼神剑,有毁天灭地之能。合成条件:五晶神铁元磁之气下品仙石下块等注:这把剑异常邪气,剑成之后,剑身之上会自动出现三百五十位人名,必须用这些人元神祭炼,引下无上天魔封入剑中,神剑才能大成。在这个仙侠世界里,穿越而来的梦飞得到了一个可以合成蜀山世界中法宝的神秘紫球。随着梦飞修为的提高,更可以开启洪荒法宝的合成方法。当然,除了法宝以外,紫球更是可以合成你想要的一切!一百块下品灵石换一块中品灵石?而且还有价无市?嘿嘿,我只要八十块下品灵石就能合成一块中品灵石!千年万年以上的灵草世间罕有?嘿嘿,我用几百份百年十年的灵草照样能够合成出来!高阶灵符只换物品,不卖灵石?嘿嘿,我用几百份一阶的垃圾灵符一样可以合成出来!等等……超级法宝合成器,能合成你想要的一切!
  • 谁主沉浮4:从八品乡官到省级高官(中国当代官场百科全书)

    谁主沉浮4:从八品乡官到省级高官(中国当代官场百科全书)

    大学之道,在明明德;为官之道,在于德才兼备,在于关注民生,在于造福一方;人才,是人的正位安排,可以兴邦安民,流芳千古;庸才,是人的错位使用,足以祸国殃民,遗臭万年。古今官场,中外政坛,无不如此。
  • 因祸得“夫”

    因祸得“夫”

    好不容易得到升迁机会的林俞,在宣布升职的当天遭遇车祸。小说上的革命道友都是变身公主皇妃大小姐,凭什么她却流落青楼楚馆!什么?!原来你是妓院老板?!什么?!老板你是皇子?!什么?!老板你要当皇帝?!老板,打个商量呗,皇帝太闹心,要不我同意做个老板娘可好?
  • 开江文史典藏

    开江文史典藏

    2013年,开江建县1460周年,《开江文史典藏》是开江县本土历史文化的风采展示。
  • 樱花淡:江湖皇后太嚣张

    樱花淡:江湖皇后太嚣张

    【蓬莱岛原创社团出品】忽然想知道,手心突长的纹路,疙瘩可不可以找到幸福。前世,大雨磅礴,烟雨楼前,我的油纸伞,你的俊容倒影伞下,你说我温柔的浅笑你不会忘记,你说来世你会第一个找到我。我说好。血腥的味道让雨中的空气更稀薄,我只能眼睁睁的看着血肉模糊的你,忘记自己的表情。
  • 极道神人

    极道神人

    重生在了封天大陆,林阳发现自己竟然是个修炼天才,那要做的第一件事,就是改变废物名头。
  • 月光宝盒历险记

    月光宝盒历险记

    一个16岁孩子的美好梦想,想要和好朋友一起冒险,想要一起恋爱。.............沐儿穿越成为了雅婷,琦穿越成了许瑶雅婷,许瑶与兰夕林她们又会有什么样的故事呢?许骞为了雅婷哪怕是再多的危险?哪怕只有一线希望?他都会去。兰夕林和胥凯的姐妹之情无疑让我们感动。处在当今人情冷的社会中的我们又能从故事中体会到什么不同的人生道理呢?所以就请我们和他们一样在冒险的旅途中体验人情冷暖,感受爱与恨的交织中的人性的善与恶。
  • 代号329—特别事件研究所

    代号329—特别事件研究所

    深海中的王牌战舰,不死幽灵的惊险杀戮,万年古人类的血脉遗存,上古神器重现人间。地球到底面临怎样的危机?一个小军官如何战佛斗魔,在灭顶之灾前挽救人类?