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陈景润穷其一生而至死没能证明哥德巴赫猜想,那么他还有什么其他数学成果吗?

200多年前,德国数学家哥德巴赫(Goldbach)发现,似乎任何一个大于2的偶数都可以写成两个质数之和的形式。但是他无法给出证明,他同时代的欧拉等数学家也无法证明。这个问题就成了数学中有名的哥德巴赫猜想,200多年来无数英雄为之竞折腰。

30多年前,陈景润是中国家喻户晓的数学家。他在上世纪六七十年代证明了一个大偶数可以表示为一个质数及不超过两个质数乘积之和的形式,简称1+2。他的这一发现被称为陈氏定理,这是距离哥德巴赫猜想最近的成果,至今无人能够超越。

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陈景润完成了1+2的证明后,将大量的精力投入到哥德巴赫猜想的最终证明中。1996年3月19日陈景润去世,他生前没有完成哥德巴赫猜想的最终证明。

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证明了1+2是陈景润一生中最重要的数学成就,除了这项成就很少有人听说陈景润还有什么其他成就。其实研究哥德巴赫猜想并不是一篇几页的论文就能搞定的,要彻底证明哥德巴赫猜想很可能需要用到新的数学规律甚至新的数学分支。这就对研究者提出了很高的要求,不仅需要有扎实的数学基础,同时也需要有非常强的科研能力。你看到了陈景润证明了1+2之后的光荣,你没有看到他为此付出了多少,也不知道他在那之后又付出了多少。通过文献检查可以看到,陈景润成名后,几乎每年都有数篇论文发表,甚至在他去世的当月也有论文发表在《数学学报》上。这些论文绝大部分是数论领域中的研究,很多与哥德巴赫猜想有着密切的联系。陈景润虽然没有最终证明哥德巴赫猜想,但他的工作会为其他研究者铺平道路。

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对科学家来说,能够做出一项研究成果已经很不容易,尤其是比较重大的研究成果。即使是非常杰出的科学家,一生中也可能只有一两项比较有价值的研究成果。在陈景润的那个时代能够做出1+2这样的成果实属不易,现在的科学家能够有他那样钻研精神的不是很常见。那种精神在某种程度上可以比1+2还要重要。

对于国人来说,陈景润这个名字可谓是家喻户晓。在那个国家尚处于建设之中的艰苦年代,陈景润住在狭小的房子里,对着煤油灯靠纸笔证明哥德巴赫猜想的故事,几乎激励着每一位学子的科学探索梦想。

陈景润最为让人津津乐道的数学成就,是证明了哥德巴赫猜想中的“1+2”。

这个成果虽然对于猜想的证明迈进了一大步,但离完全证实猜想还有很大距离。此后直到1996年去世,他都没能完成猜想的最终证明。

那么穷其一生证明哥德巴赫猜想的陈景润,除了“1+2”成果之外,还有其它数学成果吗?

(埋头研究哥德巴赫猜想的陈景润)

陈景润对于数学的热爱,源于初中时的数学老师,那是一位30来岁的清华毕业生,学识渊博,讲课生动。在他的影响下,少年陈景润对数学的兴趣越来越浓厚。当时的数学教材,他只用了两周就自学完成,这让老师非常惊讶,认为他在数学方面有极高天赋。于是因材施教,为他讲一些难度更高的数学知识。

高中时的陈景润数学成绩更加优异,同样让教数学的沈老师赞叹不已。一次上课时他对陈景润说:中国古人在数学方面的成就曾远超西方,希望你以后在数学上创造更大成就为国争光。比如破解当时著名的哥德巴赫猜想,推动人类数学事业更上一层楼。

沈老师的这番话深深触动了这个少年的心,从此他以破解哥德巴赫猜想作为自己为之奋斗的目标

(陈景润旧照)

令数学人为之痴迷的哥德巴赫猜想是1742年提出的,其内容为:任一大于2的偶数可写成两个质数之和。但提出这一猜想的哥德巴赫却不能证明它,于是他向当时的大数学家们请求帮助。可两百多年过去了,仍然未能得到证实,这一猜想也被遗留下来,成了数学界的大难题。

1+1在现有的数学体系下无法证明!1+2已是当今最好的证明结果!这是数学界的公识。

陈景润除了在哥德巴赫猜想方面取得1+2这个成果以外,还在纯数学的华林问题、球内格点、圆内格点等取得了一些成果,不过这些方面都不是很重要而且影响重大的领域,即使是1+2这个成果,虽然非常辉煌但没有我们想象的那么重要,数论在整个数学领域中都不是那么重要和影响重大,而且陈景润证明1+2用的方法还是别人创造的筛法,陈景润没有创造出新的方法,他把筛法发挥到了一个极致的境地,这是非常了不起的成就,但不能和原创出一个方法相比,这就好比台积电能做出5nm工艺的芯片,但他的意义不能和发明集成电路的意义相比是一个道理。

这里顺便科普一下,我们谈到哥德巴赫猜想的时候用到的1+1或者1+2之类的表达式不能写成1+1=2或者1+2=3,陈景润证明的不是1+2=3,1+2=3已经不需要证明了,这里的表达式1+1是“一个偶数=一个素数+一个素数”的意思,就是哥德巴赫猜想,即任何一个大于4的偶数都可以表达成两个素数之和。陈景润为什么不能直接证明1+1而是证明1+2,因为直接证明猜想太难了,所以数学家就想先证明一个比猜想弱一些的定律,即先证明一个偶数=一个素数+n个素数乘机,只要慢慢把n缩小就能接近猜想,当n =1时,就彻底证明了猜想,陈景润取得的成就就是n=2,即所谓的陈氏定理,任何一个充分大的偶数=一个素数+一个素数×一个素数。数学家们公认陈景润这个成果是运用筛法取得的最好成果,也是筛法的一个极限,要最终证明猜想必须创造出新的方法,继续用筛法不可能最终证明哥德巴赫猜想。

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