Horizon系列,我蜜汁喜歡的費(fèi)馬大定理證明始末。
無(wú)數(shù)人類歷史上頂尖聰明的人企圖攻克它,從費(fèi)馬在書縫間寫下“空白處太小了,寫不下它”到真正被證明,期間三百多年的時(shí)光一晃而過(guò)。安德魯.懷爾斯教授是幸運(yùn)的,驗(yàn)證這個(gè)定理是他兒時(shí)的夢(mèng)想,在這條路上他不斷借鑒前輩同僚們的經(jīng)驗(yàn),經(jīng)歷失敗、陷入死胡同、一個(gè)人保守靈感的躑躅前行,在片子中他說(shuō)I've finally done it的時(shí)候,你無(wú)法不為他眼中的光芒所折服。費(fèi)馬大定理被證明的過(guò)程是人類智慧光芒大放異彩的過(guò)程,即使有了計(jì)算機(jī)、即使有了人工智能,人類的智慧并未在數(shù)學(xué)領(lǐng)域被完全替代,人之所以為人,依然是如此獨(dú)特的存在。
觀影筆記
This is the story of one man’s obsession with the world’s greatest mathematical problem.這個(gè)故事是關(guān)于一個(gè)人對(duì)于世界上最大數(shù)學(xué)難題的著迷。
安德魯.懷爾斯教授Andrew Wiles最終解決此難題。
費(fèi)馬最后大定理Fermat’s last theorem
皮埃爾.德.費(fèi)馬,17世紀(jì)的法國(guó)數(shù)學(xué)家
You will never find any numbers that fit this equation, if n is greater than 2. That’s what Fermat said, and what’s more, he said he could prove it. This margin is too small to contain this.費(fèi)馬大定理:當(dāng)整數(shù)n >2時(shí),關(guān)于x, y, z的方程 x^n + y^n = z^n 沒(méi)有正整數(shù)解。
這空白處太小了,寫不下它。
Elliptic curves were the in thing to study, but perversely, elliptic curves are neither ellipses nor curves. They are cubic curves whose solution have a shape that looks like a doughnut. Every point on the doughnut is the solution to an equation.橢圓曲線是熱門研究對(duì)象,但難點(diǎn)在于橢圓曲線既非橢圓也非曲線。它們是三次曲線,其解的形狀看起來(lái)像個(gè)甜甜圈。甜甜圈上的每個(gè)點(diǎn)都是某個(gè)等式的解。
Together, Taniyama and Shimura worked on the complex mathematics of modular functions. Modular forms are functions on the complex plane that are inordinately symmetric.谷山豐和志村五郎一起進(jìn)行模函數(shù)方面復(fù)雜數(shù)學(xué)的研究。模形式是有著非比尋常對(duì)稱性的復(fù)平面的函數(shù)。
1955年一次國(guó)際學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上提出谷山-志村猜想Every elliptic curve was really a modular form in disguise.(每條橢圓曲線實(shí)為改頭換面的模形式)
In fact, Taniyama-Shimura became a foundation for other theories which all came to depend on it.事實(shí)上,谷山-志村猜想成為其他依靠它而建立的理論的基礎(chǔ)。
1958年谷山豐自殺。1985年格爾哈德.弗萊提出如果費(fèi)馬是錯(cuò)的,谷山-志村猜想也是錯(cuò)的,理論上可以經(jīng)由證實(shí)谷山來(lái)證實(shí)費(fèi)馬。
Andrew’s trick was to transform the elliptic curves into something called Galois representations which would make counting easier安德魯?shù)姆椒ㄊ菍E圓曲線轉(zhuǎn)化為稱為伽羅華表示的形式,這能使計(jì)數(shù)容易些。
巖澤Iwasawa理論:Iwasawa theory was supposed to help create something called a class number formula.巖澤理論可幫助創(chuàng)建出稱為類數(shù)公式的東西?!R蒂亞斯.弗拉赫論文提及其生成了一個(gè)類數(shù)公式。
1993年1月開(kāi)始尼克.凱茲教授加入與安德魯.懷爾斯一起攻克費(fèi)馬大定理。
二黃昨天說(shuō)她看了《費(fèi)馬大定律》紀(jì)錄片,抱著只要點(diǎn)開(kāi)歷史記錄就能看的心態(tài),果然有,今天我也看了一遍,結(jié)果她找錯(cuò)了,導(dǎo)致我看了一個(gè)93年的特別節(jié)目+96年的紀(jì)錄片 在現(xiàn)有條件范圍內(nèi)能窮舉的數(shù)組都滿足一個(gè)猜想,那我們會(huì)趨于相信這個(gè)猜想是真的,但是當(dāng)我們沒(méi)有辦法充分證明所有的情況下這個(gè)猜想都成立的時(shí)候,邏輯上我們無(wú)法肯定這一猜想是真的 證明它在邏輯上存在必要性:如果你相信它,那就需要證明它對(duì)所有條件正確;如果你不相信它,至少要給出一組符合的答案,證明它錯(cuò)誤 350多年里,費(fèi)馬大定律無(wú)法被論證正確,也無(wú)發(fā)被證偽 所以這個(gè)證明真的有用么?在特別節(jié)目里懷爾斯曾說(shuō):“我們不期望這個(gè)證明有任何實(shí)際應(yīng)用”,在350多年時(shí)間里,每一個(gè)為之過(guò)努力的數(shù)學(xué)家應(yīng)該都知道這一點(diǎn),但是還在不斷地努力著 350年來(lái)做過(guò)探索的數(shù)學(xué)家一開(kāi)始應(yīng)該都不曾期望這個(gè)證明過(guò)程帶來(lái)實(shí)際應(yīng)用,但是證明的過(guò)程探索出更多方式方法、甚至開(kāi)創(chuàng)了很多科學(xué)分支、打通更多學(xué)科分支,這是探索一開(kāi)始不曾奢望帶來(lái)的結(jié)果,但是確實(shí)是整個(gè)過(guò)程中帶來(lái)的額外收獲,懷爾斯能證明它,絕對(duì)不是他一個(gè)人的成果,一些思路的失敗、一些思路的產(chǎn)生、新的數(shù)學(xué)分支的發(fā)展、他自身研究領(lǐng)域的重合,以及他自身的不斷探索,最終引導(dǎo)他得出了最后的過(guò)程 當(dāng)然懷爾斯也遇到了巨大的壓力和挑戰(zhàn),你需要大家都認(rèn)可這個(gè)證明過(guò)程,它不能有邏輯死角,這兩個(gè)節(jié)目的時(shí)間點(diǎn)揭示了這個(gè)困難 特別節(jié)目是1993年在懷爾斯發(fā)表自己證明結(jié)束后制作的 紀(jì)錄片則是在1994年懷爾斯的完善證明過(guò)程被專業(yè)領(lǐng)域期刊認(rèn)可后的1996年制作的 黑暗中的摸索對(duì)于一開(kāi)始就知道是黑暗的數(shù)學(xué)家來(lái)說(shuō),就算困難,就算失敗,那是自己選擇承受的。但是面對(duì)需要修補(bǔ)的邏輯死角,那似乎是短暫開(kāi)燈后被拉入了另一個(gè)未知的黑暗角落,明明已經(jīng)看到了希望,卻又回到了原點(diǎn),黎明前最黑暗,似乎沒(méi)人能避開(kāi)這個(gè) 這一切的巧合性和必然性,所謂:“機(jī)會(huì)是留給有準(zhǔn)備的人” 人類對(duì)于理論科學(xué)的探索真的有意義么? 我還是覺(jué)得說(shuō):理論科學(xué)中證明和證據(jù)的給出,是人類探索中看似毫無(wú)意義但卻也最有意義的事情了吧 關(guān)于特別節(jié)目演講一些小點(diǎn)的反思: 節(jié)目宗旨大概是希望像向非數(shù)學(xué)家們傳達(dá)“費(fèi)馬最后一個(gè)定律的證明已經(jīng)實(shí)現(xiàn)”這一消息,所以并沒(méi)有講過(guò)多關(guān)于數(shù)學(xué)推導(dǎo)及方法應(yīng)用的內(nèi)容,淺淺地提及了一些,也用了很多可以展現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)方法去更加通俗地講述相關(guān)事項(xiàng) 1.1993年懷爾斯的關(guān)于證明結(jié)束的采訪表述“當(dāng)大部分專家認(rèn)可這個(gè)證明”這個(gè)證明才是真的結(jié)束了。聯(lián)想到:工作中個(gè)人經(jīng)歷了單一事情后,根據(jù)單一事件結(jié)論,后期所做出的決定會(huì)被質(zhì)疑的原因:個(gè)人的判斷往往來(lái)自于個(gè)人經(jīng)歷,而個(gè)人經(jīng)驗(yàn)不具有普適信任性,被質(zhì)疑很正常。解決質(zhì)疑的方法(來(lái)自浪3的解讀):1)拿出曾發(fā)事件證明經(jīng)驗(yàn);2)讓質(zhì)疑者參與事件,質(zhì)疑者的經(jīng)驗(yàn)積累也是很重要的一點(diǎn)(決定/過(guò)程中角色轉(zhuǎn)換) 2.演講者中出現(xiàn)的唯一女性演講者展現(xiàn)了女性數(shù)學(xué)家的努力。不同性別及少數(shù)者的參與科學(xué)探索及觀點(diǎn)提出的重要性:不同群體需要代表者發(fā)聲,要鼓勵(lì)群體中對(duì)不同領(lǐng)域有興趣的人去探索去努力,理論科學(xué)是唯一的,但是思考方式和方法需要不同趨向性的群體提出和討論,才會(huì)變得更加豐富有趣。當(dāng)然,群體中的每一個(gè)個(gè)體也不盡相同,但標(biāo)簽化群體后,從已分類群體中的比例采樣非常重要 3.展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的重要性。費(fèi)馬大定律中,n=3時(shí)的說(shuō)明展現(xiàn)讓我直呼絕妙:立方在數(shù)學(xué)的應(yīng)用中主要為體積,但是多個(gè)物體體積是否相等很難做展現(xiàn),但若把體積的展現(xiàn)轉(zhuǎn)化為同材質(zhì)物品重量的展現(xiàn),就很直觀了。有時(shí)候轉(zhuǎn)化展示的表達(dá)方式會(huì)讓展示更加容易被理解且讓人影響深刻 4.對(duì)于節(jié)目本身,問(wèn)答中給到了現(xiàn)代媒體的一個(gè)點(diǎn):“現(xiàn)代科學(xué)研究的發(fā)表除了在期刊上以外,20年代后期因?yàn)殡娨暫途W(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,一個(gè)發(fā)布會(huì)形式或許能更加快速傳達(dá)這個(gè)信息,媒體之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系讓媒體期待‘更快’、‘更獨(dú)家’地去發(fā)布如此重要的信息,但是媒體無(wú)法判斷專業(yè)領(lǐng)域成果的正確性。”,這個(gè)點(diǎn)似乎也是現(xiàn)階段新聞媒體令人詬病的一點(diǎn)。新聞媒體行業(yè)技術(shù)發(fā)展同時(shí),必須去思考:“如何去權(quán)衡報(bào)道的速度、真實(shí)性、權(quán)威性”。
看得人熱血沸騰
不明覺(jué)厲?。?/p>
康康說(shuō)很燃,看完之后一頭霧水,我果然是數(shù)學(xué)世界的咸魚(yú)??。讓我很感慨是志村提到好友自殺時(shí)那種克制的悲傷,以及聽(tīng)聞定理被證明居然激動(dòng)地齙牙都笑出來(lái)了,還有一干數(shù)學(xué)家由衷地開(kāi)心,都是很真摯的人啊。
懷爾斯是幸運(yùn)的,因?yàn)樗麑9E圓曲線,所以可以方便熟稔谷山-志村猜想,配合著弗萊的定理“騎驢找馬”,但他自己能夠獨(dú)自守在小黑屋里鉆研七年,包括后來(lái)的補(bǔ)充證明,都值得后輩膜拜。紀(jì)錄片本身一般。
不明覺(jué)厲。數(shù)學(xué)家的太太好漂亮。 讓我想起了Nash的老婆。
紀(jì)錄片主要只提到懷爾斯教授的工作,仍然十分精彩。
費(fèi)馬大定理已經(jīng)被解決了。還有另一個(gè)大猜想,嗯,我記著的。就是這樣。http://www.tudou.com/programs/view/HolrFnZhhH8/
片子里面展現(xiàn)的學(xué)術(shù)生活是那么的純粹。
on way or another
不同的數(shù)學(xué)分支,就像不同的平行世界,終究都會(huì)是相似的。只是黑暗中找尋照亮問(wèn)題的開(kāi)關(guān),是個(gè)時(shí)間問(wèn)題,而實(shí)際上金字塔也是畏懼時(shí)間的。立下目標(biāo),不斷地朝著目標(biāo)努力,不斷地克服前行的路上遇到的困難,終究到達(dá)彼岸,最后喜極而泣,這樣的人間喜劇,永遠(yuǎn)是人么最最喜歡的啦!
最難的不是那隱秘而孤獨(dú)的七年,而是這七年的辛苦之后,得到的證明是有漏洞的,然而這一切并未擊倒Wiles,這才是他最令人佩服的地方。雖然Wiles的隱秘的工作方式也許值得商討,但是也許正是這樣的工作方式才會(huì)逼迫自己把這個(gè)世紀(jì)難題搞定。無(wú)論如何,Wiles對(duì)童年夢(mèng)想的堅(jiān)持都是所有人的榜樣!致敬!
300多年的夢(mèng)想...向你們致敬...BBC.Fermat's.Last.Theorem.DivX511.AC3
作為一頭不折不扣的豬,我竟一向愛(ài)看這樣的片子。
【和數(shù)學(xué)有關(guān)的影視作品47】1994年9月19日安德魯?懷爾斯證明了谷山-志村猜想,表明所有有理數(shù)域上的橢圓曲線可以模表示。如果假設(shè)a^n+b^n=c^n(n>2)存在非零整數(shù)解,則用這組數(shù)可構(gòu)造出形如y^2=x(x-a^n)(x+b^n)的費(fèi)奈橢圓方程,但這類橢圓方程不能夠?;?,從而假設(shè)錯(cuò)誤,a^n+b^n=c^n(n>2)不存在非零整數(shù)解。一百多年來(lái),許多數(shù)學(xué)家為此付出了很多心血,懷爾斯用了8年時(shí)間。特別是第7年,懷爾斯宣布證明了費(fèi)馬大定理,世界為此歡呼,隨之在評(píng)審時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)關(guān)鍵性錯(cuò)誤,他用一年時(shí)間成功補(bǔ)救。雖然前七年是多么漫長(zhǎng)的一段歲月,但第八年,1994年,也就是以為成功但卻出現(xiàn)關(guān)鍵性錯(cuò)誤需要補(bǔ)救的這一年,對(duì)于懷爾斯該是多么的煎熬?
有Wiles的熱情和堅(jiān)持是一種多大的幸福!
我擦,太熱血了,最后懷爾斯終于證明出費(fèi)馬大定理時(shí)我激動(dòng)得哭出來(lái)了(雖然完全看不懂到底是怎么證明的)??淳W(wǎng)上的評(píng)論說(shuō),懷爾斯可能是最后一個(gè)用傳統(tǒng)證明形式來(lái)解決數(shù)學(xué)難題的人,未來(lái)對(duì)于數(shù)學(xué)難題的證明可能都交給計(jì)算機(jī)使用力迫法來(lái)進(jìn)行證明了,感覺(jué)還蠻可惜的。
看完以后把李永樂(lè)看了個(gè)遍??簡(jiǎn)直有毒??數(shù)學(xué)是真的很迷人←出自一個(gè)高中數(shù)學(xué)課走了幾次神睡了幾次覺(jué)從此以后就再也聽(tīng)不懂?dāng)?shù)學(xué)課并且數(shù)學(xué)考過(guò)自己所有科目中最低分的人。但是數(shù)學(xué)確實(shí)是真的很迷人??
令人尊敬的接力棒證明。。。。
"There's no other problem that will mean the same to me. I had this very rare privilege of being able to pursue in my adult life what had been my childhood dream. I know it's a rare privilege but if one can do this, it's more rewarding than anything I could imagine."
Andrew Wiles講著講著自己就落淚了,我也跟著內(nèi)心澎湃。