为什么费马大定理在数学史上的地位如此重要?

刻意的假装


多谢 @悟空小秘书 信任邀答。费马大定理xⁿ+yⁿ=zⁿ,当仅当n=1,2有正整数解。从数学角度至多说明,毕达哥拉斯定律或勾股定理“x²+y²=z²”的唯一性。

至于为什么n=1,2是唯一的,其人类花了300多年直至1995年才被证明出来。

费马大定理,或者说勾股定理,的物理意义究竟是什么?我想,这应该是大家最关心的。

大家知道,平面几何有一定理:直径上的圆周角是直角。换句话说,凡是直角三角形,都对应一个圆周或圆周运动。


设圆的直径为1,则费马大定理等效写成:x²+y²=1,或者:cos²x+sin²x=1。0

这是勾股定理对应的圆方程。有兴趣的学子学者,不妨按照圆方程证明费马大定理。

我偏爱物理思维,谈谈勾股定理或对应的圆运动的物理意义。

几何意义,来自物理意义。几何第一公理“两点之间的直线距离最短”,这是自然运动的第一或唯一选择,连狗都知道。

对应原理有:惯性定律、匀速直线运动、匀速圆周运动、测地线循环、最小作用力原理。


自然界的运动都是曲线运动,归根结底,是测地线循环,或匀速圆周运动。椭圆运动、螺线运动、抛物线运动等,都是若干不同圆周运动之间的衔接或组合。

可见,圆周运动是自然运动的唯一选择。换句话说,费马大定理的勾股定理选项,是自然界的唯一选择。

当然,这算不上对费马大定理的数学证明,但物理证明是可以等效的。

物理新物视野,旨在建设性新思维,共同切磋物理/逻辑/双语的疑难问题。


物理新视野


费马大定理在数学史上有这么大名气,有几个原因。

第一,它的表述很简单,有初中甚至小学高年级数学水平的人都能看懂。“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。”你看,多简单。

但要证明它,要用到多少高深到我们无法想象的数学知识和手段,要把多少个我们无法理解的数学领域连接起来。

这就是表面的简洁和内涵的复杂最完美的统一。像数学史别的也很有名的猜想,比如ABC猜想、庞加莱猜想,连把猜想本身是什么意思讲清楚,都要用一本书,讲完我们还是一头雾水听不懂,注定不会在大众文化里有这么高的知名度。

第二,它的故事很传奇。费马声称自己做出了证明,却因为证明太长,在书页边上写不下而没有留下来,这本身就是一个好故事,拥有广泛传播的品质。而后来安德鲁·怀尔斯搞地下工作一般苦心孤诣地试图独立做出证明,更加为它增添几分传奇。

第三,它本身的数学意义就很重要。

哥德巴赫猜想也许是可以和费马大定理相提并论的另一个好例子。哥德巴赫猜想的表述也很简单,可能比费马大定理还简单,所以哥德巴赫猜想在大众之中名气也很大。

但是说实话,哥德巴赫猜想的数学意义比费马大定理差远了,它很孤立,不像费马大定理那样把几百年前的猜想和最先进的数学思想惊人地联系起来了。伽罗瓦发明的群论、椭圆曲线和模曲线的关系,这些费马生前根本没有诞生的数学思想和领域竟然是证明这个猜想的重要武器,在证明费马大定理的过程中,数学本身也得以大大发展。这一点是哥德巴赫猜想没法相比的。


奇异机器


我已在2018年11月9日发布了二元一次方程整数解普遍意义的解,其具有的基础性、广泛性、和实用性以及在数论方面的价值应写进教科书,一直知道费马定理己被怀尔斯证明,不想去思考。现知证明竞然那么长,感觉这样的题方法对了不是太难,也不会繁。




手机用户宣永和


地位由什么奠定,传奇和专业贡献!

费马来了一句,我有一个绝妙的证明,但此页空白太小我写不下,这不是装逼界的最高境界吗?这是传奇一!

同时代的欧拉和之后的高斯都未能完全解决,这两个执数学之牛耳的大拿都被折磨的够呛,这是传奇二!

费马大定理未被证明的三百多年里,好几个数学家因为无法忍受自己无法证明初等数学就能完美描述的猜想而自杀,这是传奇三!

因为传奇太多,直接被冠名费马最后定理,翻遍数学史,也没有第二个最后定理了!

费马定理本身的描述很简单,初中数学水平就能看懂,给了民科无穷的创作空间,在民间的知名度远胜什么希尔伯特二十三问千禧年数学七大世界难题!

最后,因为这个最后定理,直接或间接的推动了一系列数学分支的产生和发展,比如椭圆曲线谷山志村猜想等,被誉为一只会下蛋的金鹅!

最后,费马定理是在1997年被英国数学家怀尔斯证明的!为了证明费马定理,怀尔斯潜心研究了10年,为了防止其它数学家因为自己的工作成果而先于自己完成证明,怀尔斯一直是秘密独立的进行研究,可想而知,费马大定理在数学家心中的地位!

专业数学圈子有传奇,民间有传说,数学地位想不高都难!


浮尘128175332


在17世纪,皮埃尔.德.费马。在阅读丢番图的《算术》译本时,书的空白处写道

把一个立方数分成两个立方数,把一个四次方数或一般的任何超过二的高次方数分成两个同次方数,都是不可能的,对此我肯定已经获得了一个绝妙的证明,但是边上地位太窄,写不下。

这就是著名的费马猜想,也被称为费马大定理,之所以叫做费马大定理,是因为费马还提出一个小定理,以作区别。费马或许不知道,他写的的这段读书笔记,会对今后350年间数学的发展所产生的巨大影响。他是真的解决了问题,还是跟大家开了个玩笑,已无从考证。费马猜想激发了几个世纪的数学思维和发现。德国佛尔夫斯克曾宣布以10万马克作为奖金奖一百年内第一个证明该定理的人,也就是在2007年9月13日这前第一个解决这个问题的人。


费马大定理激发了几个世纪中的数学思维和发现。猜想成为定理,几代顶尖的数学家付出了艰辛努力。

18世纪的数学家欧拉,就n等于3的情况下进行了证明。

德国数学家厄恩斯特E.库默尔,就小于100的数中,除了37、59、67以外的其他所有数,证明了这个定理。

今天的计算机证明指出,对于前面的400万个自然数来说定理是成立的。

20世纪50年代,谷山丰提出了与椭圆曲线和它们在双曲平面内的构造有关的猜想。

20世纪80年代。格哈德.弗雷指出,如果谷山猜想对于某一类的椭圆曲线(称作半稳定的),来说是对的,则费马定理可以证明。肯尼思A.李贝特证明了弗雷的命题

1995年问题得到彻底证明。

由此可见,解决费马大定理的过程,极大地丰富了数学的思想、方法。


多元视角


其实费尔马方程猜想是一个几何级函数,勾股定理是一个算术级函数。例1^3=1

2^3=3+5

3^3=7+9+11

4^3=13+15+17+19

……人们所讲集合。这就是环外并列集。所以没有解。


陈裕明AB


费马大定理地位重要吗?它只是题面简洁易懂而已,证明它所产生的连锁影响非常小,远不如黎曼猜想那样,证明了以后就能证明一大堆衍生证明。所以费马大定理只是有名而已,地位并不是很重要。另外,证明费马大定理的方法倒是很牛,比费马大定理本身更有价值


踏风38


有名和重要并不一样。费马大定理非常有名,可能和陈景润有关,从哥德巴赫猜想到费马大定理,很多老百姓虽然不懂高数但都听说过,但是在数学专业的人看来这两个问题在数学史上有名但不重要,数学王子高斯甚至都不想去试着解决费马大定理,哥德巴赫猜想也一样,很多数学家压根就不想去解决这个很难但没什么大意义的猜想。


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