登陆注册
14763200000017

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
  • 特别特别管用的职场心理学

    特别特别管用的职场心理学

    职场中也是如此,要学会把握人的心理——好的职场关系,不是一味地讲实话,而是先判断对方相信什么,再顺应他们的世界观,说该说的话。本书提供最实用的心理学定律,帮你了解自己、读懂他人。在职场中,人际关系有时候比公司制度更重要!书中提供切实可行的建议,让你在一个个真实的案例中学会慧眼识人,巧妙用人,圆融待人。进而游刃有余地处理你与自己、与领导、与同事、与客户的四大关系。
  • 感谢折磨你的人

    感谢折磨你的人

    生命就是一次次蜕变的过程,那些挫折和横逆的折磨对人生不但不是消极的,反而还是一种促进你成长的积极因素。唯有经历各种各样的折磨,才能拓展生命的厚度和宽度,才能历练出成熟与美丽,抹平岁月给予我们的皱纹,让心灵保持年轻和平静。一个成功的人,一个有眼光和思想的人,都懂得感谢折磨自己的人。以这样的心态面对人生,我们的生活才能洋溢着更多的欢笑和阳光,世界在我们眼里才会更加美丽动人。《感谢折磨你的人(白金版)》可以给人以心灵的启迪和引导,适合广大渴望成功的人士阅读。
  • 赢在心态与智慧

    赢在心态与智慧

    100篇启迪心灵的智慧小故事。让心态为前程铺路,让智慧为成功导航! 成功不需要假设。如果想赢,但左右都不能成功,那你就该用破译人生密码的铁锤,叩一叩大脑。如果你执著的追求得不到回应,那你就该在沉思中,问一问心灵。只有敢于攻克自己的人,才能在撞击灵魂的钟声里,叫醒未来,迎接辉煌靓丽的人生!
  • 人格的序位:九型人格心术

    人格的序位:九型人格心术

    不管是与对手的“知己知彼,百战不殆”,与朋友的志同道合,还是对待伴侣相濡以沫,都需站在人与人真正了解的基础上。与海伦·帕尔默先生的《九型人格》不同,《人格的序位》这本书中对心、脑、丹田三个族群划分有别样的见解。本书作者以浅显易懂的语言,生动真实的案例,准确到位的人格描述,“曝光”了当下炙手可热的九型人格分析技术。总结了九种人格行为特征的相同与行为背后动机的不同之处,从人格的角度分析了人的深层渴望与深层恐惧,更给出了行为建议与自我提升的方向。读者可以在书中轻而易举地对号入座,重新认识自己和身边的朋友、同事、爱人,开启认知自我的新大门,谙熟与他人的相处之道。
  • 魅力男人气质何来

    魅力男人气质何来

    本书通过丰富的事例,教你怎样成为一个气质高贵,魅力迷人的男人!
热门推荐
  • 一错成婚:老婆,不好抱

    一错成婚:老婆,不好抱

    订婚前夕,她失恋了,五年的感情,被好友轻易给撬走了;三年后,她成了‘三高’剩女,厄运降临,随即,一条短信跟一个电话,将她推进了地狱的深渊。二十八岁的她,却不得不在一群嘲笑声中参加豪门‘相亲’盛宴,为的只是那‘一万块’的入选费!而她未来可能的丈夫,一个臭名昭著的花花公子,却是这个城市万千女人追捧,最有权有势的男人......
  • 年少轻狂二十年

    年少轻狂二十年

    当岁月都已流逝,我们是否还能牢记曾经的青春岁月?一生兄弟一声兄弟!曾经许下的滴血誓言现在是否依旧没变?回忆曾经,唤醒我们内心深处的记忆。热血青春,共同缔造属于我们的辉煌。不离不弃,有福同享有难同当!谨以此书祭奠我们逝去的青春。
  • 重装魔法使

    重装魔法使

    抵御一切魔法,防御一切进攻,一人既是一个军团,让一个冷门职阶撼动整个魔法体系,以家族反叛者之名穿越到异界的贵族少年,创造出要塞防御魔法使的辉煌!
  • 随枫长大

    随枫长大

    本书写的是一位女孩林枫的成长故事。我们一起来为这个坚强又勤奋的女孩子加油吧!
  • 末世之重生化身死神

    末世之重生化身死神

    苏雷在经历兄弟背叛之后,铁血重生,化身复仇死神,一步步踏上复仇之路。
  • Hello!俏丫头

    Hello!俏丫头

    “我决定以身相许。”纳尼!这是什么狗血剧情?她只不过是一个穷的渣都不掉的小丫头,怎么会被这妖孽看上?并且还附赠毛爷爷!阴谋!绝对的阴谋!但是,为了毛爷爷,她认了!于是,她就像童话里的公主备受专宠!并且身边突然多出N多美男!但,这一切究竟是为什么呢?
  • 穿越之武道巅峰

    穿越之武道巅峰

    一个身怀天下第一神功神魔决的青年被围杀至神魔台。然而一身傲骨的他选择利用这神功自爆法决使得整个大陆为之毁灭。将近死亡之时却被守护着这神功的神秘人连同神魔决一起带到一个他一点都不了解的异世。看这位青年带着这部神功如何在这他并不了解的异世重新崛起。屠戮一切阻挡自己之人,踏入巅峰武道,君临天下。
  • 送内弟袁德师

    送内弟袁德师

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 感动心灵的美文:开心女孩卷

    感动心灵的美文:开心女孩卷

    本书根据青春转型期少女的心灵成长的需要,以塑造美好心灵、提升道德品质和培养文学兴趣为宗旨,选取百余篇精短美文,为他们提供优质的课外文学阅读精神食粮。
  • 看向别人头顶的画板

    看向别人头顶的画板

    夏立华从小看见别人头上顶着的画板,做别人肚子里的蛔虫,考试作弊,打牌看别人底牌、、、这些都不是我的错,全怪你们自己头上的画板。