编者按: 也许是因为徐迟的那篇充满激情和诗意的报告文学,也许是因为历史的因缘凑合,哥德巴赫猜想居然成了中国人家喻户晓的一个名词。这个词代表了一段传奇,代表了一代人的集体记忆,也代表了一个民族的光荣与梦想。直到今天,仍然有难以计数的人们,有大学老师、中学老师,甚至工人、农民,为哥德巴赫猜想着魔。
我们无法准确地评价延续20多年的“哥德巴赫猜想现象”。也许不同的人站在不同的视角上,都可以生发出自己的思考。
而下面的文章,则纯粹从学术的角度介绍了哥德巴赫猜想的研究历史,也是一篇很好的科普文章。希望有助于人们更深入地了解哥德巴赫猜想,当然,我们也把此文献给去世5年的潘承洞先生——他的名字已经镌刻在哥德巴赫猜想研究的年表上。
数学与数论
数学王子高斯(C. F. Gauss)有一句名言:“数学是科学的女王”;他又讲“数论是数学的王冠”。正如他所说,数论在数学中一直处于醒目的地位。
18世纪的领袖数学家拉格朗日(J. L. Lagrange)有一个著名的定理,即任何一个正整数都能写成四个整数的平方和。这个定理是费马(Fermat)早年的猜测,与拉格朗日同时代的大数学家欧拉(L. Euler)曾经给出一个不完整的证明。第一个完整的证明是拉格朗日给出的。他在完成这个工作之后很感慨,在给欧拉的一封信中,他说:“对我来讲,算术是最难的。”这里,算术就是数论。这是拉格朗日对数论的评价。
何谓哥德巴赫猜想?
俄国数学家辛钦(A. Ya. Shinchin)曾经评论说,哥德巴赫猜想是王冠上的一颗明珠。当然,这个王冠上可能还有其它明珠。
哥德巴赫(C. Goldbach)并不是职业数学家,而是一个喜欢研究数学的富家子弟。他于1690年生于德国哥尼斯堡,受过很好的教育。哥德巴赫喜欢到处旅游,结交数学家,然后跟他们通讯。1742年,他在给好友欧拉的一封信里陈述了他著名的猜想——哥德巴赫猜想。欧拉在回信中说,他相信这个猜想是正确的,虽然他不能给出证明。
用当代语言来叙述,哥德巴赫猜想有两个内容,第一部分叫做奇数的猜想,第二部分叫做偶数的猜想。奇数的猜想指出,任何一个大于等于7的奇数都是三个素数的和。偶数的猜想是说,大于等于4的偶数一定是两个素数的和。
任何人看了这个猜想之后,都能发现这是一个漂亮的猜想。本人认为,一个好的猜想应该具备以下四个条件。第一,它的表述应该很简单,大凡智力正常的人一听就能明白。我相信,小学四、五年级的学生都能明白哥德巴赫猜想的内容。第二个条件,虽然表述很简单,但是这个猜想的证明断然不能简单。第三点,一旦有了证明,这个证明一定是出人意料的。一个好的猜想的证明一定是有趣的,绝对不能像愚公移山一样,天天重复同样枯燥的工作,重复了上万年,才取得成功。第四点,这个猜想绝对不能是孤立的,任何孤立的猜想在数学中都没有太大的意义。一个好的猜想的研究应该可以提升到人类文化史的高度上来看,能够带动其它相关领域、甚至是数学以外的学科的发展。具备上面这四点,那就是一个伟大的猜想。我个人认为,哥德巴赫猜想就具备以上这四个条件。











