费马大定理证明过程和内容 费马大定理被谁破解了?

时间:2024-03-21 23:11:15来源:考试帮手网作者:小黄鸭

  今天小编给大家介绍的是费马大定理,这又被称为“费马最后的定理”,由17世纪法国数学家皮耶·德·费马提出。这是一个非常精彩的数学谜题,那么费马大定理是被谁证明了呢?费马大定理的证明过程又是怎样的呢?下面一起来看看吧!
费马大定理证明过程和内容 费马大定理被谁破解了?
    大约在1637年左右,法国学者费马在阅读丢番图《算术》拉丁文译本时,曾在第11卷第8命题旁写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法 ,可惜这里空白的地方太小,写不下。”

    他断言当整数n >2时,关于x, y, z的方程 x^n + y^n = z^n 没有正整数解。

    费马大定理是1637年左右由皮耶·德·费马提出的,提出后,经历多人猜想辩证,历经三百多年的历史,最终于1995年由英国数学家安德鲁·怀尔斯彻底证明的。

    费马大定理在经历了数学家们接力证明,悬赏求证、莫德尔猜想、谷山丰猜想后,最终由英国数学家安德鲁·怀尔斯证明。具体证明过程如下:

    接力证明:
    瑞士数学家欧拉、法国数学家热尔曼、德国数学家狄利克雷、德国数学家库默尔等不断的探索证明费马大定理。

    悬赏求证:
    1908年,德国人沃尔夫斯凯尔曾宣布以10万马克作为奖金奖给在他逝世后一百年内,第一个证明该定理的人,吸引了不少人尝试并递交他们的“证明”。
    从此世界上每年都会有成千上万人宣称证明了费马大定理,但全部都是错的,一些数学权威机构,不得不预写证明否定书。

    莫德尔猜想:
    1922年,英国数学家莫德尔提出一个著名猜想,人们叫做莫德尔猜想.按其最初形式,这个猜想是说,任一不可约、有理系数的二元多项式,当它的“亏格”大于或等于2时,最多只有有限个解.记这个多项式为f(x,y),猜想便表示:最多存在有限对数偶xi,yi∈Q,使得f(xi,yi)=0。后来,人们把猜想扩充到定义在任意数域上的多项式,并且随着抽象代数几何的出现,又重新用代数曲线来叙述这个猜想了。
    1983年,德国数学家法尔廷斯证明了莫德尔猜想,从而翻开了费马大定理研究的新篇章.法尔廷斯也因此获得1986年菲尔兹奖。

    谷山丰猜想:
    1955年,日本数学家谷山丰首先猜测椭圆曲线与另一类数学家们了解更多的曲线——模曲线之间存在着某种联系;谷山的猜测后经韦依和志村五郎进一步精确化而形成了所谓“谷山—志村猜想”,这个猜想说明了:有理数域上的椭圆曲线都是模曲线。这个很抽象的猜想使一些学者搞不明白,但它又使“费马大定理”的证明向前迈进了一步。

    1984年,德国数学家弗雷宣称:假如费马大定理不成立,则由费马方程可构造一个椭圆曲线,它不可被模形式化,也就是说谷山—志村猜想将不成立。但弗雷构造的所谓“弗雷曲线”不可模形式化也说不清具体证明细节,因此也只是猜想,被称为“弗雷命题”,弗雷命题如得证,费马大定理就与谷山—志村猜想等价。1986年美国加州大学伯克利分校的肯·里贝特教授里贝特随即完成了弗雷命题的证明。

    证明完成:
    1986年,英国数学家安德鲁·怀尔斯听到里贝特证明弗雷命题后,开始专心攻克费马大定理,精心梳理有关领域的基本理论,为此准备了一年半时间把椭圆曲线与模形式通过伽罗瓦表示方法“排队”,但都成效甚微。1991年他之前的导师科茨告诉他有位叫弗莱切的学生用苏联数学家科利瓦金的方法研究椭圆曲线,这一方法使其工作有重大进展。

    1993年6月在剑桥牛顿学院要举行一个名为“L函数和算术”的学术会议,组织者之一正是怀尔斯的博士导师科茨,于是在1993年6月21日到23日怀尔斯被特许在该学术会上以“模形式、椭圆曲线与伽罗瓦表示”为题,分三次作了演讲。听完演讲人们意识到谷山—志村猜想已经证明。由此把法尔廷斯证明的莫德尔猜想、肯·里贝特证明的弗雷命题和怀尔斯证明的谷山—志村猜想联合起来就可说明费马大定理成立。其实这三个猜想每一个都非常困难,问题是怀尔斯的最后证明,他变为完成费马大定理证明的最后一棒。

    1994年10月25日11点4分11秒,怀尔斯通过他以前的学生、美国俄亥俄州立大学教授卡尔·鲁宾向世界数学界发送了费马大定理的完整证明邮件,包括一篇长文“模形椭圆曲线和费马大定理”,作者安德鲁·怀尔斯。另一篇短文“某些赫克代数的环理论性质”作者理查德·泰勒和安德鲁·怀尔斯。至此费马大定理得证。

    费马大定理证明年表如下:

    1637年,费马在书本空白处提出费马猜想。

    1770年,欧拉证明n=3时定理成立。

    1823年,勒让德证明n=5时定理成立。

    1832年,狄利克雷试图证明n=7失败,但证明 n=14时定理成立。

    1839年,拉梅证明n=7时定理成立。

    1850年,库默尔证明2

    1955年,范迪维尔以电脑计算证明了2

    1976年,瓦格斯塔夫以电脑计算证明2

    1985年,罗瑟以电脑计算证明2

    1987年,格朗维尔以电脑计算证明了2

    1995年,怀尔斯证明 n>2时定理成立。

    费马大定理的证明者是英国著名数学家安德鲁·怀尔斯,怀尔斯是牛津大学教授、美国科学院外籍院士。现在任教于英国牛津大学。怀尔斯荣获首届克莱数学研究奖、菲尔兹特别奖、沃尔夫奖、有“东方诺贝尔奖”之称的邵逸夫数学科学奖、阿贝尔奖、罗夫·肖克奖、奥斯特洛斯基奖、英国皇家学会皇家奖章、美国国家科学院数学奖等。

    费马大定理是史上最精彩的一个数学谜题,可以说证明费马大定理的过程就是一部数学史。费马大定理起源于三百多年前,挑战人类3个世纪,多次震惊全世界,耗尽人类众多最杰出大脑的精力,也让千千万万业余者痴迷。费马大定理与黎曼猜想已经成为广义相对论和量子力学融合的m理论几何拓扑载体。

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