费马提出的所有定理及其证明
当整数n > 2时,关于X,Y,z的不定方程。
xn + yn = zn。
的整数解是平凡解,也就是说
当n是偶数时:(0,m,m)或(m,0,m)
当n是奇数时:(0,m,m)或(m,0,m)或(m,-m,0)
1963年,年仅10岁的安德鲁·怀尔斯对数学深深着迷。一天,当他从学校溜达回家时,他决定去参观弥敦道的图书馆。尽管那里的图书馆资源相当匮乏,但它收藏了大量关于智力测验的书籍,这使怀尔斯对数学产生了兴趣。
这一天,怀尔斯被埃里克·坦普尔·贝尔(Eric Temple Bell)写的一本书《最后的问题》(The Last question)所吸引,这本书是费马遗留下来的一个未被证明的定理,因为在费马发现的定理中没有被解决而被称为最后定理;所以怀尔斯决定解决它。怀尔斯是一个非常有抱负的孩子。在他的中学时代,虽然他满怀热情去寻找解决方法,但每次计算都失败了。他努力想从所学的课本中找到一些线索,但毫无结果。经过一年的失败,他改变了策略,决定从过去数学家证明的错误中学习一些有用的东西。年轻的怀尔斯仔细研究了每一个想破解费马大定理的数学家。他从历史上突破费马大定理的最有创造力的数学家开始。
根据费马的无整数解,大约一个世纪后,欧拉修改了费马的方法,证明了不存在三次方的整数解。欧拉和费马证明的第三和第四个证明可以推论到3和4的倍数(3,6,9,12...) (4,8,12,65433).这样就可以证明所有的无限整数系,所以只需要证明n = 5,7,11,13,17,19的成立,...(这里就不多说质数了)Sophie germain对于(2p+1)这样的质数找到了一种特殊的方法与高斯通信分享,证明了n=5也成立。14年后,法国数学家加布里埃尔·拉梅对热尔曼的方法做了进一步的补充,证明了n=7也成立。接下来,还有很多数学家深深着迷于费马大定理,然后踏着前人的脚步,一个一个去寻找定理的证明。虽然没有全部解决,但是给以后的数学家留下了更多的定理。怀尔斯正在从这些数学家的错误中寻找线索。
1975年,安德鲁·怀尔斯在剑桥大学开始了他的研究生涯。他的导师是澳大利亚人约翰·柯,怀尔斯在导师的鼓励下开始研究“椭圆方程”。但他并没有发现这些成果,发表了论文,只是为费马大定理奠定了基础,积累了经验:虽然当时没有人意识到,但战后日本数学家已经做了一系列。顾山风与志村五郎>;1986年,怀尔斯意识到通过“谷山-志村猜想”证明费马大定理是可能的,于是怀尔斯开始跳过所有与费马大定理无关的会议,专心于自己的研究。尽管数学家如果不与外界交流就有很大的出错风险,怀尔斯还是毅然放弃了学术会议和报告,秘密进行研究工作。唯一知道内情的人是怀尔斯的妻子内达。怀尔斯经过7年的奋战,完成了谷山智村猜想的证明。结果,在梦想了30年的费马大定理之后,他终于有机会向全世界公布了。最后,1993年6月23日,怀尔斯在剑桥牛顿学院举行的‘L-函数与算术’上向200名数学家展示了他的证明,但只有1名数学家理解怀尔斯的证明。终于,在孤独了七年之后,怀尔斯实现了童年的梦想。
虽然在他发表了证明之后,一些数学家发现了证明中的漏洞,使得怀尔斯一度进入深渊。然而,在1995年的5月,他终于完全证明了费马大定理,史上最严谨的论文,* * *用了130页,这一次不会出现错误,怀尔斯又一次在做头版。现在,这个世纪之谜已经被彻底解开了。对于全世界的数学家来说,仿佛一个迷人的梦被打断了,对于怀尔斯本人也有一种失落感。虽然谜底解开了,但一个可以追寻的梦想也失去了。但是17世纪没有那么多定理证明费马的“奇妙证明”,所以数学家还是有一个梦想去追求的。