今天是国际数学日,即“π日”。CCTV-9新片《数学之美——潘承洞和他的学生们》今晚20:00开播。
该片是为纪念中国著名数学家潘承洞先生而制作,展现了潘承洞在数学领域的杰出成就,特别是在哥德巴赫猜想研究中的突破性贡献。
1900年,数学家希尔伯特在国际数学家大会上提出了著名的23个问题,成为之后百年来,数学研究的重要挑战和灵感来源。
其中,哥德巴赫猜想的证明尤为迷人,对它的研究有助于为人类提供理解世界的逻辑工具,推动科学技术发展的无限可能。
上世纪六十年代的中国,有人开始向这一世界难题悄悄发起挑战。
这个人就是潘承洞。
△纪录片《数学之美——潘承洞和他的学生们》
1742年,哥德巴赫在给欧拉的信中提出了一个猜想,任一大于2的整数,都可以写成三个素数之和,大数学家欧拉在回信中肯定了他的想法,并给出了一个等价版本:任一大于2的偶数,都可以表示成两个素数之和,这就是“哥德巴赫猜想”,但欧拉一生都未能证明。
△纪录片《数学之美——潘承洞和他的学生们》
1953年,华罗庚在新成立的中科院数学研究所组织了一个“哥德巴赫猜想”讨论班。由导师闵嗣鹤推荐,潘承洞参加讨论班,因此认识了王元和陈景润。
△纪录片《数学之美——潘承洞和他的学生们》
华罗庚常说“哥德巴赫猜想真是美极了,现在还没有一个方法可以解决它。”这样的美,显然吸引了潘承洞。
问题的实质进展,源于二十世纪20年代的两种思路,一种是英国数学家哈代和利特尔伍德的“圆法”,另一种是挪威数学家布朗的“筛法”。
最早取得突破的是匈牙利数学家雷尼,他率先证明了命题“1+c”,但却没能给出c的具体值。在这场冲击“哥德巴赫猜想”的世界接力赛中,接过下一棒的正是潘承洞。
△纪录片《数学之美——潘承洞和他的学生们》
据王元回忆,最初,对于28岁的潘承洞是否能完成证明,他还心存疑虑,但最终,他被说服了。这期间,他们通信六十多封。
王元把潘承洞的成果报告给华罗庚。华罗庚异常欣喜,要求尽快发表。
△纪录片《数学之美——潘承洞和他的学生们》
在1962年3月的《数学学报》第一期上,潘承洞发表了名为《表偶数为素数及殆素数之和》的论文,通过复杂、严谨的证明,最终得到了“任一充分大的偶数N可表成p+P之和,其中p为素数,P为一个不超过5个素因子的乘积的殆素数”,也就是著名的“1+5”命题。
这一突破性的研究,使得中国数学家在哥德巴赫猜想领域,取得了世界领先的地位。
△纪录片《数学之美——潘承洞和他的学生们》
1963年,潘承洞与王元都做出“1+4”。1966年,在这个基础上,陈景润做出划时代的“1+2”,并于1973年做了改进,发表于《中国科学》,震惊世界。
△纪录片《数学之美——潘承洞和他的学生们》
1978年,报告文学《哥德巴赫猜想》在《人民文学》发表,在全国引起剧烈反响。
△纪录片《数学之美——潘承洞和他的学生们》
1979年,华罗庚带着王元、潘承洞等人,参加在英国达尔姆举办的解析数论会议,原本潘承洞准备了二十分钟的报告,临时接到通知,改为一小时报告,这是难得的荣誉。会后,很多数学家向华罗庚表示祝贺,称潘承洞的报告具有“突出的成就”和“很高的水平”。
△纪录片《数学之美——潘承洞和他的学生们》
英国数学家哈代说:“数学家与画家和诗人一样,是模式的创造者。在框架中,找到无限的自由。”
他们,都感受到了数学之美。
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你在哪些时刻
感受到了“数学之美”?
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《数学之美——潘承洞和他的学生们》
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△纪录片《数学之美——潘承洞和他的学生们》
内容来源:CCTV纪录微信公众号
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