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費(fèi)馬大定理

記錄片英國(guó)1996

主演:Andrew Wiles  Barry Mazur  Kenneth Ribet  

導(dǎo)演:西蒙·辛格

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更新時(shí)間:2023-08-10 18:53

詳細(xì)劇情

  本片從證明了費(fèi)瑪最后定理的安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles開(kāi)始談起,描述了 Fermat's Last Theorm 的歷史始末,往前回溯來(lái)看,1994年正是我在念大學(xué)的時(shí)候,當(dāng)時(shí)完全沒(méi)有一位教授在課堂上提到這件事,也許他們認(rèn)為,一位真正的研究者,自然而然地會(huì)被數(shù)學(xué)吸引,然而對(duì)一位不是天才的學(xué)生來(lái)說(shuō),他需要的是老師的指引,引導(dǎo)他走向更高深的專業(yè)認(rèn)知,而指引的道路,就在科普的精神上?! 馁M(fèi)瑪最后定理的歷史中可以發(fā)現(xiàn),有許多研究成果,都是研究人員燃燒熱情,試圖提出「有趣」的命題,然后再嘗試用邏輯驗(yàn)證?! ≠M(fèi)瑪最后定理:xn+yn=zn 當(dāng) n>2 時(shí),不存在整數(shù)解  1. 1963年 安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles被埃里克?坦普爾?貝爾 Eric Temple Bell 的一本書吸引,「最后問(wèn)題 The Last Problem」,故事從這里開(kāi)始。  2. 畢達(dá)哥拉斯 Pythagoras 定理,任一個(gè)直角三角形,斜邊的平方=另外兩邊的平方和  x2+y2=z2  畢達(dá)哥拉斯三元組:畢氏定理的整數(shù)解  3. 費(fèi)瑪 Fermat 在研究丟番圖 Diophantus 的「算數(shù)」第2卷的問(wèn)題8時(shí),在頁(yè)邊寫下了註記  「不可能將一個(gè)立方數(shù)寫成兩個(gè)立方數(shù)之和;或者將一個(gè)四次冪寫成兩個(gè)四次冪之和;或者,總的來(lái)說(shuō),不可能將一個(gè)高於2次冪,寫成兩個(gè)同樣次冪的和?!埂  笇?duì)這個(gè)命題我有一個(gè)十分美妙的證明,這里空白太小,寫不下?!埂 ?. 1670年,費(fèi)瑪 Fermat的兒子出版了載有Fermat註記的「丟番圖的算數(shù)」  5. 在Fermat的其他註記中,隱含了對(duì) n=4 的證明 => n=8, 12, 16, 20 ... 時(shí)無(wú)解  萊昂哈德?歐拉 Leonhard Euler 證明了 n=3 時(shí)無(wú)解 => n=6, 9, 12, 15 ... 時(shí)無(wú)解  3是質(zhì)數(shù),現(xiàn)在只要證明費(fèi)瑪最后定理對(duì)於所有的質(zhì)數(shù)都成立  但 歐基里德 證明「存在無(wú)窮多個(gè)質(zhì)數(shù)」  6. 1776年 索菲?熱爾曼 針對(duì) (2p+1)的質(zhì)數(shù),證明了 費(fèi)瑪最后定理 "大概" 無(wú)解  7. 1825年 古斯塔夫?勒瑞-狄利克雷 和 阿得利昂-瑪利埃?勒讓德 延伸熱爾曼的證明,證明了 n=5 無(wú)解  8. 1839年 加布里爾?拉梅 Gabriel Lame 證明了 n=7 無(wú)解  9. 1847年 拉梅 與 奧古斯汀?路易斯?科西 Augusti Louis Cauchy 同時(shí)宣稱已經(jīng)證明了 費(fèi)瑪最后定理  最后是劉維爾宣讀了 恩斯特?庫(kù)默爾 Ernst Kummer 的信,說(shuō)科西與拉梅的證明,都因?yàn)椤柑摂?shù)沒(méi)有唯一因子分解性質(zhì)」而失敗  庫(kù)默爾證明了 費(fèi)瑪最后定理的完整證明 是當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)方法不可能實(shí)現(xiàn)的  10.1908年 保羅?沃爾夫斯凱爾 Paul Wolfskehl 補(bǔ)救了庫(kù)默爾的證明  這表示 費(fèi)瑪最后定理的完整證明 尚未被解決  沃爾夫斯凱爾提供了 10萬(wàn)馬克 給提供證明的人,期限是到2007年9月13日止  11.1900年8月8日 大衛(wèi)?希爾伯特,提出數(shù)學(xué)上23個(gè)未解決的問(wèn)題且相信這是迫切需要解決的重要問(wèn)題  12.1931年 庫(kù)特?哥德?tīng)?不可判定性定理  第一不可判定性定理:如果公理集合論是相容的,那么存在既不能證明又不能否定的定理?! ?> 完全性是不可能達(dá)到的  第二不可判定性定理:不存在能證明公理系統(tǒng)是相容的構(gòu)造性過(guò)程?! ?> 相容性永遠(yuǎn)不可能證明  13.1963年 保羅?科恩 Paul Cohen 發(fā)展了可以檢驗(yàn)給定問(wèn)題是不是不可判定的方法(只適用少數(shù)情形)  證明希爾伯特23個(gè)問(wèn)題中,其中一個(gè)「連續(xù)統(tǒng)假設(shè)」問(wèn)題是不可判定的,這對(duì)於費(fèi)瑪最后定理來(lái)說(shuō)是一大打擊  14.1940年 阿倫?圖靈 Alan Turing 發(fā)明破譯 Enigma編碼 的反轉(zhuǎn)機(jī)  開(kāi)始有人利用暴力解決方法,要對(duì) 費(fèi)瑪最后定理 的n值一個(gè)一個(gè)加以證明?! ?5.1988年 內(nèi)奧姆?埃爾基斯 Naom Elkies 對(duì)於 Euler 提出的 x4+y4+z4=w4 不存在解這個(gè)推想,找到了一個(gè)反例  26824404+153656394+1879604=206156734  16.1975年 安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 師承 約翰?科次,研究橢圓曲線  研究橢圓曲線的目的是要算出他們的整數(shù)解,這跟費(fèi)瑪最后定理一樣  ex: y2=x3-2 只有一組整數(shù)解 52=33-2  (費(fèi)瑪證明宇宙中指存在一個(gè)數(shù)26,他是夾在一個(gè)平方數(shù)與一個(gè)立方數(shù)中間)  由於要直接找出橢圓曲線是很困難的,為了簡(jiǎn)化問(wèn)題,數(shù)學(xué)家採(cǎi)用「時(shí)鐘運(yùn)算」方法  在五格時(shí)鐘運(yùn)算中, 4+2=1  橢圓方程式 x3-x2=y2+y  所有可能的解為 (x, y)=(0, 0) (0, 4) (1, 0) (1, 4),然后可用 E5=4 來(lái)代表在五格時(shí)鐘運(yùn)算中,有四個(gè)解  對(duì)於橢圓曲線,可寫出一個(gè) E序列 E1=1, E2=4, .....  17.1954年 至村五郎 與 谷山豐 研究具有非同尋常的對(duì)稱性的 modular form 模型式  模型式的要素可從1開(kāi)始標(biāo)號(hào)到無(wú)窮(M1, M2, M3, ...)  每個(gè)模型式的 M序列 要素個(gè)數(shù) 可寫成 M1=1 M2=3 .... 這樣的范例  1955年9月 提出模型式的 M序列 可以對(duì)應(yīng)到橢圓曲線的 E序列,兩個(gè)不同領(lǐng)域的理論突然被連接在一起  安德列?韋依 採(cǎi)納這個(gè)想法,「谷山-志村猜想」  18.朗蘭茲提出「朗蘭茲綱領(lǐng)」的計(jì)畫,一個(gè)統(tǒng)一化猜想的理論,并開(kāi)始尋找統(tǒng)一的環(huán)鏈  19.1984年 格哈德?弗賴 Gerhard Frey 提出  (1) 假設(shè)費(fèi)瑪最后定理是錯(cuò)的,則 xn+yn=zn 有整數(shù)解,則可將方程式轉(zhuǎn)換為y2=x3+(AN-BN)x2-ANBN 這樣的橢圓方程式  (2) 弗賴橢圓方程式太古怪了,以致於無(wú)法被模型式化  (3) 谷山-志村猜想 斷言每一個(gè)橢圓方程式都可以被模型式化  (4) 谷山-志村猜想 是錯(cuò)誤的  反過(guò)來(lái)說(shuō)  (1) 如果 谷山-志村猜想 是對(duì)的,每一個(gè)橢圓方程式都可以被模型式化  (2) 每一個(gè)橢圓方程式都可以被模型式化,則不存在弗賴橢圓方程式  (3) 如果不存在弗賴橢圓方程式,那么xn+yn=zn 沒(méi)有整數(shù)解  (4) 費(fèi)瑪最后定理是對(duì)的  20.1986年 肯?貝里特 證明 弗賴橢圓方程式無(wú)法被模型式化  如果有人能夠證明谷山-志村猜想,就表示費(fèi)瑪最后定理也是正確的  21.1986年 安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 開(kāi)始一個(gè)小陰謀,他每隔6個(gè)月發(fā)表一篇小論文,然后自己獨(dú)力嘗試證明谷山-志村猜想,策略是利用歸納法,加上 埃瓦里斯特?伽羅瓦 的群論,希望能將E序列以「自然次序」一一對(duì)應(yīng)到M序列  22.1988年 宮岡洋一 發(fā)表利用微分幾何學(xué)證明谷山-志村猜想,但結(jié)果失敗  23.1989年 安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 已經(jīng)將橢圓方程式拆解成無(wú)限多項(xiàng),然后也證明了第一項(xiàng)必定是模型式的第一項(xiàng),也嘗試?yán)?依娃沙娃 Iwasawa 理論,但結(jié)果失敗  24.1992年 修改 科利瓦金-弗萊契 方法,對(duì)所有分類后的橢圓方程式都奏效  25.1993年 尋求同事 尼克?凱茲 Nick Katz 的協(xié)助,開(kāi)始對(duì)驗(yàn)證證明  26.1993年5月 「L-函數(shù)和算術(shù)」會(huì)議,安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 發(fā)表谷山-志村猜想的證明  27.1993年9月 尼克?凱茲 Nick Katz 發(fā)現(xiàn)一個(gè)重大缺陷  安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 又開(kāi)始隱居,嘗試獨(dú)力解決缺陷,他不希望在這時(shí)候公布證明,讓其他人分享完成證明的甜美果實(shí)  28.安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 在接近放棄的邊緣,在彼得?薩納克的建議下,找到理查德?泰勒的協(xié)助  29.1994年9月19日 發(fā)現(xiàn)結(jié)合 依娃沙娃 Iwasawa 理論與 科利瓦金-弗萊契 方法就能夠完全解決問(wèn)題  30.「谷山-志村猜想」被證明了,故得證「費(fèi)瑪最后定理」  ii  費(fèi)馬大定理  300多年以前,法國(guó)數(shù)學(xué)家費(fèi)馬在一本書的空白處寫下了一個(gè)定理:“設(shè)n是大于2的正整數(shù),則不定方程xn+yn=zn沒(méi)有非零整數(shù)解”?! ≠M(fèi)馬宣稱他發(fā)現(xiàn)了這個(gè)定理的一個(gè)真正奇妙的證明,但因書上空白太小,他寫不下他的證明。300多年過(guò)去了,不知有多少專業(yè)數(shù)學(xué)家和業(yè)余數(shù)學(xué)愛(ài)好者絞盡腦汁企圖證明它,但不是無(wú)功而返就是進(jìn)展甚微。這就是純數(shù)學(xué)中最著名的定理—費(fèi)馬大定理?! ≠M(fèi)馬(1601年~1665年)是一位具有傳奇色彩的數(shù)學(xué)家,他最初學(xué)習(xí)法律并以當(dāng)律師謀生,后來(lái)成為議會(huì)議員,數(shù)學(xué)只不過(guò)是他的業(yè)余愛(ài)好,只能利用閑暇來(lái)研究。雖然年近30才認(rèn)真注意數(shù)學(xué),但費(fèi)馬對(duì)數(shù)論和微積分做出了第一流的貢獻(xiàn)。他與笛卡兒幾乎同時(shí)創(chuàng)立了解析幾何,同時(shí)又是17世紀(jì)興起的概率論的探索者之一。費(fèi)馬特別愛(ài)好數(shù)論,提出了許多定理,但費(fèi)馬只對(duì)其中一個(gè)定理給出了證明要點(diǎn),其他定理除一個(gè)被證明是錯(cuò)的,一個(gè)未被證明外,其余的陸續(xù)被后來(lái)的數(shù)學(xué)家所證實(shí)。這唯一未被證明的定理就是上面所說(shuō)的費(fèi)馬大定理,因?yàn)槭亲詈笠粋€(gè)未被證明對(duì)或錯(cuò)的定理,所以又稱為費(fèi)馬最后定理?! ≠M(fèi)馬大定理雖然至今仍沒(méi)有完全被證明,但已經(jīng)有了很大進(jìn)展,特別是最近幾十年,進(jìn)展更快。1976年瓦格斯塔夫證明了對(duì)小于105的素?cái)?shù)費(fèi)馬大定理都成立。1983年一位年輕的德國(guó)數(shù)學(xué)家法爾廷斯證明了不定方程xn+yn=zn只能有有限多組解,他的突出貢獻(xiàn)使他在1986年獲得了數(shù)學(xué)界的最高獎(jiǎng)之一費(fèi)爾茲獎(jiǎng)。1993年英國(guó)數(shù)學(xué)家威爾斯宣布證明了費(fèi)馬大定理,但隨后發(fā)現(xiàn)了證明中的一個(gè)漏洞并作了修正。雖然威爾斯證明費(fèi)馬大定理還沒(méi)有得到數(shù)學(xué)界的一致公認(rèn),但大多數(shù)數(shù)學(xué)家認(rèn)為他證明的思路是正確的。毫無(wú)疑問(wèn),這使人們看到了希望?! 榱藢で筚M(fèi)馬大定理的解答,三個(gè)多世紀(jì)以來(lái),一代又一代的數(shù)學(xué)家們前赴后繼,卻壯志未酬。1995年,美國(guó)普林斯頓大學(xué)的安德魯·懷爾斯教授經(jīng)過(guò)8年的孤軍奮戰(zhàn),用13  0頁(yè)長(zhǎng)的篇幅證明了費(fèi)馬大定理。懷爾斯成為整個(gè)數(shù)學(xué)界的英雄。  費(fèi)馬大定理提出的問(wèn)題非常簡(jiǎn)單,它是用一個(gè)每個(gè)中學(xué)生都熟悉的數(shù)學(xué)定理——畢達(dá)  哥拉斯定理——來(lái)表達(dá)的。2000多年前誕生的畢達(dá)哥拉斯定理說(shuō):在一個(gè)直角三角形中,  斜邊的平方等于兩直角邊的平方之和。即X2+Y2=Z2。大約在公元1637年前后 ,當(dāng)費(fèi)馬在  研究畢達(dá)哥拉斯方程時(shí),他寫下一個(gè)方程,非常類似于畢達(dá)哥拉斯方程:Xn+Yn=Zn,當(dāng)n  大于2時(shí),這個(gè)方程沒(méi)有任何整數(shù)解。費(fèi)馬在《算術(shù)》這本書的靠近問(wèn)題8的頁(yè)邊處記下這  個(gè)結(jié)論的同時(shí)又寫下一個(gè)附加的評(píng)注:“對(duì)此,我確信已發(fā)現(xiàn)一個(gè)美妙的證法,這里的空  白太小,寫不下?!边@就是數(shù)學(xué)史上著名的費(fèi)馬大定理或稱費(fèi)馬最后的定理。費(fèi)馬制造了  一個(gè)數(shù)學(xué)史上最深?yuàn)W的謎?! 〈髥?wèn)題  在物理學(xué)、化學(xué)或生物學(xué)中,還沒(méi)有任何問(wèn)題可以敘述得如此簡(jiǎn)單和清晰,卻長(zhǎng)久不  解。E·T·貝爾(Eric Temple Bell)在他的《大問(wèn)題》(The Last Problem)一書中寫到,  文明世界也許在費(fèi)馬大定理得以解決之前就已走到了盡頭。證明費(fèi)馬大定理成為數(shù)論中最  值得為之奮斗的事。  安德魯·懷爾斯1953年出生在英國(guó)劍橋,父親是一位工程學(xué)教授。少年時(shí)代的懷爾斯  已著迷于數(shù)學(xué)了。他在后來(lái)的回憶中寫到:“在學(xué)校里我喜歡做題目,我把它們帶回家,  編寫成我自己的新題目。不過(guò)我以前找到的最好的題目是在我們社區(qū)的圖書館里發(fā)現(xiàn)的?!  币惶欤褷査乖趶洜栴D街上的圖書館看見(jiàn)了一本書,這本書只有一個(gè)問(wèn)題而沒(méi)有解答  ,懷爾斯被吸引住了?! ∵@就是E·T·貝爾寫的《大問(wèn)題》。它敘述了費(fèi)馬大定理的歷史,這個(gè)定理讓一個(gè)又  一個(gè)的數(shù)學(xué)家望而生畏,在長(zhǎng)達(dá)300多年的時(shí)間里沒(méi)有人能解決它。懷爾斯30多年后回憶  起被引向費(fèi)馬大定理時(shí)的感覺(jué):“它看上去如此簡(jiǎn)單,但歷史上所有的大數(shù)學(xué)家都未能解  決它。這里正擺著我——一個(gè)10歲的孩子——能理解的問(wèn)題,從那個(gè)時(shí)刻起,我知道我永  遠(yuǎn)不會(huì)放棄它。我必須解決它?!薄 褷査?974年從牛津大學(xué)的Merton學(xué)院獲得數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位,之后進(jìn)入劍橋大學(xué)Clare  學(xué)院做博士。在研究生階段,懷爾斯并沒(méi)有從事費(fèi)馬大定理研究。他說(shuō):“研究費(fèi)馬可能  帶來(lái)的問(wèn)題是:你花費(fèi)了多年的時(shí)間而最終一事無(wú)成。我的導(dǎo)師約翰·科茨(John Coate  s)正在研究橢圓曲線的Iwasawa理論,我開(kāi)始跟隨他工作?!?科茨說(shuō):“我記得一位同事  告訴我,他有一個(gè)非常好的、剛完成數(shù)學(xué)學(xué)士榮譽(yù)學(xué)位第三部考試的學(xué)生,他催促我收其  為學(xué)生。我非常榮幸有安德魯這樣的學(xué)生。即使從對(duì)研究生的要求來(lái)看,他也有很深刻的  思想,非常清楚他將是一個(gè)做大事情的數(shù)學(xué)家。當(dāng)然,任何研究生在那個(gè)階段直接開(kāi)始研  究費(fèi)馬大定理是不可能的,即使對(duì)資歷很深的數(shù)學(xué)家來(lái)說(shuō),它也太困難了?!笨拼牡呢?zé)任  是為懷爾斯找到某種至少能使他在今后三年里有興趣去研究的問(wèn)題。他說(shuō):“我認(rèn)為研究  生導(dǎo)師能為學(xué)生做的一切就是設(shè)法把他推向一個(gè)富有成果的方向。當(dāng)然,不能保證它一定  是一個(gè)富有成果的研究方向,但是也許年長(zhǎng)的數(shù)學(xué)家在這個(gè)過(guò)程中能做的一件事是使用他  的常識(shí)、他對(duì)好領(lǐng)域的直覺(jué)。然后,學(xué)生能在這個(gè)方向上有多大成績(jī)就是他自己的事了?!  薄 】拼臎Q定懷爾斯應(yīng)該研究數(shù)學(xué)中稱為橢圓曲線的領(lǐng)域。這個(gè)決定成為懷爾斯職業(yè)生涯中的  一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),橢圓方程的研究是他實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的工具?! 」陋?dú)的戰(zhàn)士  1980年懷爾斯在劍橋大學(xué)取得博士學(xué)位后來(lái)到了美國(guó)普林斯頓大學(xué),并成為這所大學(xué)  的教授。在科茨的指導(dǎo)下,懷爾斯或許比世界上其他人都更懂得橢圓方程,他已經(jīng)成為一  個(gè)著名的數(shù)論學(xué)家,但他清楚地意識(shí)到,即使以他廣博的基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)修養(yǎng),證明費(fèi)馬  大定理的任務(wù)也是極為艱巨的?! ≡趹褷査沟馁M(fèi)馬大定理的證明中,核心是證明“谷山-志村猜想”,該猜想在兩個(gè)非  常不同的數(shù)學(xué)領(lǐng)域間建立了一座新的橋梁?!澳鞘?986年夏末的一個(gè)傍晚,我正在一個(gè)朋  友家中啜飲冰茶。談話間他隨意告訴我,肯·里貝特已經(jīng)證明了谷山-志村猜想與費(fèi)馬大  定理間的聯(lián)系。我感到極大的震動(dòng)。我記得那個(gè)時(shí)刻,那個(gè)改變我生命歷程的時(shí)刻,因?yàn)椤 ∵@意味著為了證明費(fèi)馬大定理,我必須做的一切就是證明谷山-志村猜想……我十分清楚  我應(yīng)該回家去研究谷山-志村猜想?!睉褷査雇?jiàn)了一條實(shí)現(xiàn)他童年夢(mèng)想的道路?! ?0世紀(jì)初,有人問(wèn)偉大的數(shù)學(xué)家大衛(wèi)·希爾伯特為什么不去嘗試證明費(fèi)馬大定理,他  回答說(shuō):“在開(kāi)始著手之前,我必須用3年的時(shí)間作深入的研究,而我沒(méi)有那么多的時(shí)間  浪費(fèi)在一件可能會(huì)失敗的事情上?!睉褷査怪?,為了找到證明,他必須全身心地投入到  這個(gè)問(wèn)題中,但是與希爾伯特不一樣,他愿意冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。  懷爾斯作了一個(gè)重大的決定:要完全獨(dú)立和保密地進(jìn)行研究。他說(shuō):“我意識(shí)到與費(fèi)  馬大定理有關(guān)的任何事情都會(huì)引起太多人的興趣。你確實(shí)不可能很多年都使自己精力集中  ,除非你的專心不被他人分散,而這一點(diǎn)會(huì)因旁觀者太多而做不到。”懷爾斯放棄了所有  與證明費(fèi)馬大定理無(wú)直接關(guān)系的工作,任何時(shí)候只要可能他就回到家里工作,在家里的頂  樓書房里他開(kāi)始了通過(guò)谷山-志村猜想來(lái)證明費(fèi)馬大定理的戰(zhàn)斗?! ∵@是一場(chǎng)長(zhǎng)達(dá)7年的持久戰(zhàn),這期間只有他的妻子知道他在證明費(fèi)馬大定理。  歡呼與等待  經(jīng)過(guò)7年的努力,懷爾斯完成了谷山-志村猜想的證明。作為一個(gè)結(jié)果,他也證明了  費(fèi)馬大定理?,F(xiàn)在是向世界公布的時(shí)候了。1993年6月底,有一個(gè)重要的會(huì)議要在劍橋大  學(xué)的牛頓研究所舉行。懷爾斯決定利用這個(gè)機(jī)會(huì)向一群杰出的聽(tīng)眾宣布他的工作。他選擇  在牛頓研究所宣布的另外一個(gè)主要原因是劍橋是他的家鄉(xiāng),他曾經(jīng)是那里的一名研究生?! ?993年6月23日,牛頓研究所舉行了20世紀(jì)最重要的一次數(shù)學(xué)講座。兩百名數(shù)學(xué)家聆  聽(tīng)了這一演講,但他們之中只有四分之一的人完全懂得黑板上的希臘字母和代數(shù)式所表達(dá)  的意思。其余的人來(lái)這里是為了見(jiàn)證他們所期待的一個(gè)真正具有意義的時(shí)刻。演講者是安  德魯·懷爾斯。懷爾斯回憶起演講最后時(shí)刻的情景:“雖然新聞界已經(jīng)刮起有關(guān)演講的風(fēng)  聲,很幸運(yùn)他們沒(méi)有來(lái)聽(tīng)演講。但是聽(tīng)眾中有人拍攝了演講結(jié)束時(shí)的鏡頭,研究所所長(zhǎng)肯  定事先就準(zhǔn)備了一瓶香檳酒。當(dāng)我宣讀證明時(shí),會(huì)場(chǎng)上保持著特別莊重的寂靜,當(dāng)我寫完  費(fèi)馬大定理的證明時(shí),我說(shuō):‘我想我就在這里結(jié)束’,會(huì)場(chǎng)上爆發(fā)出一陣持久的鼓掌聲  ?!薄  都~約時(shí)報(bào)》在頭版以《終于歡呼“我發(fā)現(xiàn)了!”,久遠(yuǎn)的數(shù)學(xué)之謎獲解》為題報(bào)道  費(fèi)馬大定理被證明的消息。一夜之間,懷爾斯成為世界上最著名的數(shù)學(xué)家,也是唯一的數(shù)  學(xué)家?!度宋铩冯s志將懷爾斯與戴安娜王妃一起列為“本年度25位最具魅力者”。最有創(chuàng)  意的贊美來(lái)自一家國(guó)際制衣大公司,他們邀請(qǐng)這位溫文爾雅的天才作他們新系列男裝的?! √亍! ‘?dāng)懷爾斯成為媒體報(bào)道的中心時(shí),認(rèn)真核對(duì)這個(gè)證明的工作也在進(jìn)行??茖W(xué)的程序要  求任何數(shù)學(xué)家將完整的手稿送交一個(gè)有聲望的刊物,然后這個(gè)刊物的編輯將它送交一組審  稿人,審稿人的職責(zé)是進(jìn)行逐行的審查證明。懷爾斯將手稿投到《數(shù)學(xué)發(fā)明》,整整一個(gè)  夏天他焦急地等待審稿人的意見(jiàn),并祈求能得到他們的祝福。可是,證明的一個(gè)缺陷被發(fā)  現(xiàn)了?! ∥业男撵`歸于平靜  由于懷爾斯的論文涉及到大量的數(shù)學(xué)方法,編輯巴里·梅休爾決定不像通常那樣指定  2-3個(gè)審稿人,而是6個(gè)審稿人。200頁(yè)的證明被分成6章,每位審稿人負(fù)責(zé)其中一章?! 褷査乖诖似陂g中斷了他的工作,以處理審稿人在電子郵件中提出的問(wèn)題,他自信這  些問(wèn)題不會(huì)給他造成很大的麻煩。尼克·凱茲負(fù)責(zé)審查第3章,1993年8月23日,他發(fā)現(xiàn)了  證明中的一個(gè)小缺陷。數(shù)學(xué)的絕對(duì)主義要求懷爾斯無(wú)可懷疑地證明他的方法中的每一步都  行得通。懷爾斯以為這又是一個(gè)小問(wèn)題,補(bǔ)救的辦法可能就在近旁,可是6個(gè)多月過(guò)去了  ,錯(cuò)誤仍未改正,懷爾斯面臨絕境,他準(zhǔn)備承認(rèn)失敗。他向同事彼得·薩克說(shuō)明自己的情  況,薩克向他暗示困難的一部分在于他缺少一個(gè)能夠和他討論問(wèn)題并且可信賴的人。經(jīng)過(guò)  長(zhǎng)時(shí)間的考慮后,懷爾斯決定邀請(qǐng)劍橋大學(xué)的講師理查德·泰勒到普林斯頓和他一起工作  。  泰勒1994年1月份到普林斯頓,可是到了9月,依然沒(méi)有結(jié)果,他們準(zhǔn)備放棄了。泰勒  鼓勵(lì)他們?cè)賵?jiān)持一個(gè)月。懷爾斯決定在9月底作最后一次檢查。9月19日,一個(gè)星期一的早  晨,懷爾斯發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題的答案,他敘述了這一時(shí)刻:“突然間,不可思議地,我有了一個(gè)  難以置信的發(fā)現(xiàn)。這是我的事業(yè)中最重要的時(shí)刻,我不會(huì)再有這樣的經(jīng)歷……它的美是如  此地難以形容;它又是如此簡(jiǎn)單和優(yōu)美。20多分鐘的時(shí)間我呆望它不敢相信。然后白天我  到系里轉(zhuǎn)了一圈,又回到桌子旁看看它是否還在——它還在那里?!薄 ∵@是少年時(shí)代的夢(mèng)想和8年潛心努力的終極,懷爾斯終于向世界證明了他的才能。世  界不再懷疑這一次的證明了。這兩篇論文總共有130頁(yè),是歷史上核查得最徹底的數(shù)學(xué)稿  件,它們發(fā)表在1995年5月的《數(shù)學(xué)年刊》上。懷爾斯再一次出現(xiàn)在《紐約時(shí)報(bào)》的頭版  上,標(biāo)題是《數(shù)學(xué)家稱經(jīng)典之謎已解決》。約翰·科茨說(shuō):“用數(shù)學(xué)的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō),這個(gè)最  終的證明可與分裂原子或發(fā)現(xiàn)DNA的結(jié)構(gòu)相比,對(duì)費(fèi)馬大定理的證明是人類智力活動(dòng)的一  曲凱歌,同時(shí),不能忽視的事實(shí)是它一下子就使數(shù)學(xué)發(fā)生了革命性的變化。對(duì)我說(shuō)來(lái),安  德魯成果的美和魅力在于它是走向代數(shù)數(shù)論的巨大的一步?!薄 ÷曂蜆s譽(yù)紛至沓來(lái)。1995年,懷爾斯獲得瑞典皇家學(xué)會(huì)頒發(fā)的Schock數(shù)學(xué)獎(jiǎng),199  6年,他獲得沃爾夫獎(jiǎng),并當(dāng)選為美國(guó)科學(xué)院外籍院士?! 褷査拐f(shuō):“……再?zèng)]有別的問(wèn)題能像費(fèi)馬大定理一樣對(duì)我有同樣的意義。我擁有如  此少有的特權(quán),在我的成年時(shí)期實(shí)現(xiàn)我童年的夢(mèng)想……那段特殊漫長(zhǎng)的探索已經(jīng)結(jié)束了,  我的心已歸于平靜。”  費(fèi)馬大定理只有在相對(duì)數(shù)學(xué)理論的建立之后,才會(huì)得到最滿意的答案。相對(duì)數(shù)學(xué)理論沒(méi)有完成之前,談這個(gè)問(wèn)題是無(wú)力地.因?yàn)槿藗儗?duì)數(shù)量和自身的認(rèn)識(shí),還沒(méi)有達(dá)到一定的高度.  iii  費(fèi)馬大定理與懷爾斯的因果律-美國(guó)公眾廣播網(wǎng)對(duì)懷爾斯的專訪  358年的難解之謎  數(shù)學(xué)愛(ài)好者費(fèi)馬提出的這個(gè)問(wèn)題非常簡(jiǎn)單,它用一個(gè)每個(gè)中學(xué)生都熟悉的數(shù)學(xué)定理——畢達(dá)哥拉斯定理來(lái)表達(dá)。2000多年前誕生的畢達(dá)哥拉斯定理說(shuō):在一個(gè)直角三角形中,斜邊的平方等于兩個(gè)直角邊的平方之和。即X2+Y2=Z2。大約在公元1637年前后 ,當(dāng)費(fèi)馬在研究畢達(dá)哥拉斯方程時(shí),他在《算術(shù)》這本書靠近問(wèn)題8的頁(yè)邊處寫下了這段文字:“設(shè)n是大于2的正整數(shù),則不定方程xn+yn=zn沒(méi)有非整數(shù)解,對(duì)此,我確信已發(fā)現(xiàn)一個(gè)美妙的證法,但這里的空白太小,寫不下?!辟M(fèi)馬習(xí)慣在頁(yè)邊寫下猜想,費(fèi)馬大定理是其中困擾數(shù)學(xué)家們時(shí)間最長(zhǎng)的,所以被稱為Fermat’s Last Theorem(費(fèi)馬最后的定理)——公認(rèn)為有史以來(lái)最著名的數(shù)學(xué)猜想?! ≡跁充N書作家西蒙·辛格(Simon Singh)的筆下,這段神秘留言引發(fā)的長(zhǎng)達(dá)358年的獵逐充滿了驚險(xiǎn)、懸疑、絕望和狂喜。這段歷史先后涉及到最多產(chǎn)的數(shù)學(xué)大師歐拉、最偉大的數(shù)學(xué)家高斯、由業(yè)余轉(zhuǎn)為職業(yè)數(shù)學(xué)家的柯西、英年早逝的天才伽羅瓦、理論兼試驗(yàn)大師庫(kù)默爾和被譽(yù)為“法國(guó)歷史上知識(shí)最為高深的女性”的蘇菲·姬爾曼……法國(guó)數(shù)學(xué)天才伽羅瓦的遺言、日本數(shù)學(xué)界的明日之星谷山豐的神秘自殺、德國(guó)數(shù)學(xué)愛(ài)好者保羅·沃爾夫斯凱爾最后一刻的舍死求生等等,都仿佛是冥冥間上帝導(dǎo)演的宏大戲劇中的一幕,為最后謎底的解開(kāi)埋下伏筆。終于,普林斯頓的懷爾斯出現(xiàn)了。他找到謎底,把這出戲推向高潮并戛然而止,留下一段耐人回味的傳奇。  對(duì)懷爾斯而言,證明費(fèi)馬大定理不僅是破譯一個(gè)難解之謎,更是去實(shí)現(xiàn)一個(gè)兒時(shí)的夢(mèng)想?!拔?0歲時(shí)在圖書館找到一本數(shù)學(xué)書,告訴我有這么一個(gè)問(wèn)題,300多年前就已經(jīng)有人解決了它,但卻沒(méi)有人看到過(guò)它的證明,也無(wú)人確信是否有這個(gè)證明,從那以后,人們就不斷地求證。這是一個(gè)10歲小孩就能明白的問(wèn)題,然后歷史上諸多偉大的數(shù)學(xué)家們卻不能解答。于是從那時(shí)起,我就試過(guò)解決它,這個(gè)問(wèn)題就是費(fèi)馬大定理?!薄 褷査褂?970年先后在牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)獲得數(shù)學(xué)學(xué)士和數(shù)學(xué)博士學(xué)位?!拔疫M(jìn)入劍橋時(shí),我真正把費(fèi)馬大定理擱在一邊了。這不是因?yàn)槲彝怂?,而是我認(rèn)識(shí)到我們所掌握的用來(lái)攻克它的全部技術(shù)已經(jīng)反復(fù)使用了130年。而這些技術(shù)似乎沒(méi)有觸及問(wèn)題根本?!币?yàn)閾?dān)心耗費(fèi)太多時(shí)間而一無(wú)所獲,他“暫時(shí)放下了”對(duì)費(fèi)馬大定理的思索,開(kāi)始研究橢圓曲線理論——這個(gè)看似與證明費(fèi)馬大定理不相關(guān)的理論后來(lái)卻成為他實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的工具?! r(shí)間回溯至20世紀(jì)60年代,普林斯頓數(shù)學(xué)家朗蘭茲提出了一個(gè)大膽的猜想:所有主要數(shù)學(xué)領(lǐng)域之間原本就存在著的統(tǒng)一的鏈接。如果這個(gè)猜想被證實(shí),意味著在某個(gè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域中無(wú)法解答的任何問(wèn)題都有可能通過(guò)這種鏈接被轉(zhuǎn)換成另一個(gè)領(lǐng)域中相應(yīng)的問(wèn)題——可以被一整套新方案解決的問(wèn)題。而如果在另一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)仍然難以找到答案,那么可以把問(wèn)題再轉(zhuǎn)換到下一個(gè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域中……直到它被解決為止。根據(jù)朗蘭茲綱領(lǐng),有一天,數(shù)學(xué)家們將能夠解決曾經(jīng)是最深?yuàn)W最難對(duì)付的問(wèn)題——“辦法是領(lǐng)著這些問(wèn)題周游數(shù)學(xué)王國(guó)的各個(gè)風(fēng)景勝地”。這個(gè)綱領(lǐng)為飽受哥德?tīng)柌煌陚涠ɡ泶驌舻馁M(fèi)馬大定理證明者們指明了救贖之路——根據(jù)不完備定理,費(fèi)馬大定理是不可證明的?! 褷査购髞?lái)正是依賴于這個(gè)綱領(lǐng)才得以證明費(fèi)馬大定理的:他的證明——不同于任何前人的嘗試——是現(xiàn)代數(shù)學(xué)諸多分支(橢圓曲線論,模形式理論,伽羅華表示理論等等)綜合發(fā)揮作用的結(jié)果。20世紀(jì)50年代由兩位日本數(shù)學(xué)家(谷山豐和志村五郎)提出的谷山—志村猜想(Taniyama-Shimura conjecture)暗示:橢圓方程與模形式兩個(gè)截然不同的數(shù)學(xué)島嶼間隱藏著一座溝通的橋梁。隨后在1984年,德國(guó)數(shù)學(xué)家格哈德·費(fèi)賴(Gerhard Frey)給出了如下猜想:假如谷山—志村猜想成立,則費(fèi)馬大定理為真。這個(gè)猜想緊接著在1986年被肯·里貝特(Ken Ribet)證明。從此,費(fèi)馬大定理不可擺脫地與谷山—志村猜想鏈接在一起:如果有人能證明谷山—志村猜想(即“每一個(gè)橢圓方程都可以模形式化”),那么就證明了費(fèi)馬大定理?!  叭祟愔橇顒?dòng)的一曲凱歌”  懷爾斯詭秘的行蹤讓普林斯頓的著名數(shù)學(xué)家同事們困惑。彼得·薩奈克(Peter Sarnak)回憶說(shuō):“ 我常常奇怪懷爾斯在做些什么?……他總是靜悄悄的,也許他已經(jīng)‘黔驢技窮’了?!蹦峥恕P茲則感嘆到:“一點(diǎn)暗示都沒(méi)有!”對(duì)于這次驚天“大預(yù)謀”,肯·里比特(Ken Ribet)曾評(píng)價(jià)說(shuō):“這可能是我平生來(lái)見(jiàn)過(guò)的唯一例子,在如此長(zhǎng)的時(shí)間里沒(méi)有泄露任何有關(guān)工作的信息。這是空前的?! ?993年晚春,在經(jīng)過(guò)反復(fù)的試錯(cuò)和絞盡腦汁的演算,懷爾斯終于完成了谷山—志村猜想的證明。作為一個(gè)結(jié)果,他也證明了費(fèi)馬大定理。彼得·薩奈克是最早得知此消息的人之一,“我目瞪口呆、異常激動(dòng)、情緒失?!矣浀卯?dāng)晚我失眠了”?! ⊥?月,懷爾斯決定在劍橋大學(xué)的大型系列講座上宣布這一證明。 “講座氣氛很熱烈,有很多數(shù)學(xué)界重要人物到場(chǎng),當(dāng)大家終于明白已經(jīng)離證明費(fèi)馬大定理一步之遙時(shí),空氣中充滿了緊張?!?肯·里比特回憶說(shuō)。巴里·馬佐爾(Barry Mazur)永遠(yuǎn)也忘不了那一刻:“我之前從未看到過(guò)如此精彩的講座,充滿了美妙的、聞所未聞的新思想,還有戲劇性的鋪墊,充滿懸念,直到最后到達(dá)高潮?!碑?dāng)懷爾斯在講座結(jié)尾宣布他證明了費(fèi)馬大定理時(shí),他成了全世界媒體的焦點(diǎn)?!都~約時(shí)報(bào)》在頭版以《終于歡呼“我發(fā)現(xiàn)了!”久遠(yuǎn)的數(shù)學(xué)之謎獲解》(“At Last Shout of ‘Eureka!’ in Age-Old Math Mystery”)為題報(bào)道費(fèi)馬大定理被證明的消息。一夜之間,懷爾斯成為世界上唯一的數(shù)學(xué)家?!度宋铩冯s志將懷爾斯與戴安娜王妃一起列為“本年度25位最具魅力者”?! ∨c此同時(shí),認(rèn)真核對(duì)這個(gè)證明的工作也在進(jìn)行。遺憾的是,如同這之前的“費(fèi)馬大定理終結(jié)者”一樣,他的證明是有缺陷的。懷爾斯現(xiàn)在不得不在巨大的壓力之下修正錯(cuò)誤,其間數(shù)度感到絕望。John Conway曾在美國(guó)公眾廣播網(wǎng)(PBS)的訪談中說(shuō): “當(dāng)時(shí)我們其他人(懷爾斯的同事)的行為有點(diǎn)像‘蘇聯(lián)政體研究者’,都想知道他的想法和修正錯(cuò)誤的進(jìn)展,但沒(méi)有人開(kāi)口問(wèn)他。所以,某人會(huì)說(shuō),‘我今天早上看到懷爾斯了。’‘他露出笑容了嗎?’‘他倒是有微笑,但看起來(lái)并不高興?!薄 蔚?994年9月時(shí),懷爾斯準(zhǔn)備放棄了。但他臨時(shí)邀請(qǐng)的研究搭檔泰勒鼓勵(lì)他再堅(jiān)持一個(gè)月。就在截止日到來(lái)之前兩周, 9月19日 ,一個(gè)星期一的早晨,懷爾斯發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題的答案,他敘述了這一時(shí)刻:“突然間,不可思議地,我發(fā)現(xiàn)了它……它美得難以形容,簡(jiǎn)單而優(yōu)雅。我對(duì)著它發(fā)了20多分鐘呆。然后我到系里轉(zhuǎn)了一圈,又回到桌子旁看看它是否還在那里——它確實(shí)還在那里?!薄 褷査沟淖C明為他贏得了最慷慨的褒揚(yáng),其中最具代表性的是他在劍橋時(shí)的導(dǎo)師、著名數(shù)學(xué)家約翰·科茨的評(píng)價(jià):“它(證明)是人類智力活動(dòng)的一曲凱歌”。  一場(chǎng)曠日持久的獵逐就此結(jié)束,從此費(fèi)馬大定理與安德魯·懷爾斯的名字緊緊地被綁在了一起,提到一個(gè)就不得不提到另外一個(gè)。這是費(fèi)馬大定理與安德魯·懷爾斯的因果律?! v時(shí)八年的最終證明  在懷爾斯不多的接受媒體采訪中,美國(guó)公眾廣播網(wǎng)(PBS)NOVA節(jié)目對(duì)懷爾斯的專訪相當(dāng)精彩有趣,本文節(jié)選部分以饗讀者。  七年孤獨(dú)  NOVA:通常人們通過(guò)團(tuán)隊(duì)來(lái)獲得工作上的支持,那么當(dāng)你碰壁時(shí)是怎么解決問(wèn)題的呢?  懷爾斯:當(dāng)我被卡住時(shí)我會(huì)沿著湖邊散散步,散步的好處是使你會(huì)處于放松狀態(tài),同時(shí)你的潛意識(shí)卻在繼續(xù)工作。通常遇到困擾時(shí)你并不需要書桌,而且我隨時(shí)把筆紙帶上,一旦有好主意我會(huì)找個(gè)長(zhǎng)椅坐下來(lái)打草稿……  NOVA:這七年一定交織著自我懷疑與成功……你不可能絕對(duì)有把握證明?! 褷査梗何掖_實(shí)相信自己在正確的軌道上,但那并不意味著我一定能達(dá)到目標(biāo)——也許僅僅因?yàn)榻鉀Q難題的方法超出現(xiàn)有的數(shù)學(xué),也許我需要的方法下個(gè)世紀(jì)也不會(huì)出現(xiàn)。所以即便我在正確的軌道上,我卻可能生活在錯(cuò)誤的世紀(jì)?! OVA:最終在1993年,你取得了突破?! 褷査梗簩?duì),那是個(gè)5月末的早上。Nada,我的太太,和孩子們出去了。我坐在書桌前思考最后的步驟,不經(jīng)意間看到了一篇論文,上面的一行字引起了我的注意。它提到了一個(gè)19世紀(jì)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),我霎時(shí)意識(shí)到這就是我該用的。我不停地工作,忘記下樓午飯,到下午三四點(diǎn)時(shí)我確信已經(jīng)證明了費(fèi)馬大定理,然后下樓。Nada很吃驚,以為我這時(shí)才回家,我告訴她,我解決了費(fèi)馬大定理。  最后的修正  NOVA:《紐約時(shí)報(bào)》在頭版以《終于歡呼“我發(fā)現(xiàn)了!”,久遠(yuǎn)的數(shù)學(xué)之謎獲解》,但他們并不知道這個(gè)證明中有個(gè)錯(cuò)誤?! 褷査梗耗鞘莻€(gè)存在于關(guān)鍵推導(dǎo)中的錯(cuò)誤,但它如此微妙以至于我忽略了。它很抽象,我無(wú)法用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言描述,就算是數(shù)學(xué)家也需要研習(xí)兩三個(gè)月才能弄懂。  NOVA:后來(lái)你邀請(qǐng)劍橋的數(shù)學(xué)家理查德·泰勒來(lái)協(xié)助工作,并在1994年修正了這個(gè)最后的錯(cuò)誤。問(wèn)題是,你的證明和費(fèi)馬的證明是同一個(gè)嗎?  懷爾斯:不可能。這個(gè)證明有150頁(yè)長(zhǎng),用的是20世紀(jì)的方法,在費(fèi)馬時(shí)代還不存在。  NOVA:那就是說(shuō)費(fèi)馬的最初證明還在某個(gè)未被發(fā)現(xiàn)的角落?  懷爾斯:我不相信他有證明。我覺(jué)得他說(shuō)已經(jīng)找到解答了是在哄自己。這個(gè)難題對(duì)業(yè)余愛(ài)好者如此特別在于它可能被17世紀(jì)的數(shù)學(xué)證明,盡管可能性極其微小。  NOVA:所以也許還有數(shù)學(xué)家追尋這最初的證明。你該怎么辦呢?  懷爾斯:對(duì)我來(lái)說(shuō)都一樣,費(fèi)馬是我童年的熱望。我會(huì)再試其他問(wèn)題……證明了它我有一絲傷感,它已經(jīng)和我們一起這么久了……人們對(duì)我說(shuō)“你把我的問(wèn)題奪走了”,我能帶給他們其他的東西嗎?我感覺(jué)到有責(zé)任。我希望通過(guò)解決這個(gè)問(wèn)題帶來(lái)的興奮可以激勵(lì)青年數(shù)學(xué)家們解決其他許許多多的難題?! v  谷山-志村定理(Taniyama-Shimura theorem)建立了橢圓曲線(代數(shù)幾何的對(duì)象)和模形式(某種數(shù)論中用到的周期性全純函數(shù))之間的重要聯(lián)系。雖然名字是從谷山-志村猜想而來(lái),定理的證明是由安德魯·懷爾斯, Christophe Breuil, Brian Conrad, Fred Diamond,和Richard Taylor完成.  若p是一個(gè)質(zhì)數(shù)而E是一個(gè)Q(有理數(shù)域)上的一個(gè)橢圓曲線,我們可以簡(jiǎn)化定義E的方程模p;除了有限個(gè)p值,我們會(huì)得到有np個(gè)元素的有限域Fp上的一個(gè)橢圓曲線。然后考慮如下序列  ap = np ? p,  這是橢圓曲線E的重要的不變量。從傅里葉變換,每個(gè)模形式也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)列。一個(gè)其序列和從模形式得到的序列相同的橢圓曲線叫做模的。 谷山-志村定說(shuō):  "所有Q上的橢圓曲線是模的"?! ≡摱ɡ碓?955年9月由谷山豐提出猜想。到1957年為止,他和志村五郎一起改進(jìn)了嚴(yán)格性。谷山于1958年自殺身亡。在1960年代,它和統(tǒng)一數(shù)學(xué)中的猜想Langlands綱領(lǐng)聯(lián)系了起來(lái),并是關(guān)鍵的組成部分。猜想由André Weil于1970年代重新提起并得到推廣,Weil的名字有一段時(shí)間和它聯(lián)系在一起。盡管有明顯的用處,這個(gè)問(wèn)題的深度在后來(lái)的發(fā)展之前并未被人們所感覺(jué)到?! ≡?980年代當(dāng)Gerhard Freay建議谷山-志村猜想(那時(shí)還是猜想)蘊(yùn)含著費(fèi)馬最后定理的時(shí)候,它吸引到了不少注意力。他通過(guò)試圖表明費(fèi)爾馬大定理的任何范例會(huì)導(dǎo)致一個(gè)非模的橢圓曲線來(lái)做到這一點(diǎn)。Ken Ribet后來(lái)證明了這一結(jié)果。在1995年,Andrew Wiles和Richard Taylor證明了谷山-志村定理的一個(gè)特殊情況(半穩(wěn)定橢圓曲線的情況),這個(gè)特殊情況足以證明費(fèi)爾馬大定理。  完整的證明最后于1999年由Breuil,Conrad,Diamond,和Taylor作出,他們?cè)赪iles的基礎(chǔ)上,一塊一塊的逐步證明剩下的情況直到全部完成?! ?shù)論中類似于費(fèi)爾馬最后定理得幾個(gè)定理可以從谷山-志村定理得到。例如:沒(méi)有立方可以寫成兩個(gè)互質(zhì)n次冪的和, n ≥ 3. (n = 3的情況已為歐拉所知)  在1996年三月,Wiles和Robert Langlands分享了沃爾夫獎(jiǎng)。雖然他們都沒(méi)有完成給予他們這個(gè)成就的定理的完整形式,他們還是被認(rèn)為對(duì)最終完成的證明有著決定性影響。

 長(zhǎng)篇影評(píng)

 1 ) 戰(zhàn)斗吧,數(shù)學(xué)!

    盡管我完全不懂什么橢圓曲線、模形式、谷山-志村猜想、伊娃沙娃理論,但這部紀(jì)錄片還是讓我看得熱血沸騰。理論的盡頭只有猜想,而尋找證明的過(guò)程猶如在黑暗中捉迷藏。盡管大部分人窮其一生也無(wú)法找到答案,但這種在未知中探索的感覺(jué)使人著迷。就算找不到最關(guān)鍵的鑰匙又怎樣?黑屋中摸索到的每個(gè)小物件都讓人陶醉。也許數(shù)學(xué)家是在享受追求至高無(wú)上的真理的過(guò)程,但我更喜歡把這種追尋當(dāng)做是與自然斗智的游戲,一個(gè)要把原理藏匿在或直白或紛擾的表象下,另一個(gè)卻野心勃勃地要揭露它。黑暗之中孕育著無(wú)限的可能,嘗試你的想象力吧,不斷地試驗(yàn)、失敗,偶爾靈光一現(xiàn),即使黑暗還是一樣的厚重,但你所經(jīng)歷過(guò)的一切也不亞于在精神世界中做了一次宇宙旅行。
   
    “想要終極的答案嗎?想要的話都給你吧。我把世界的一切都放在了那里,去找吧,就在猜想的盡頭?!?br>    
    大數(shù)學(xué)時(shí)代來(lái)臨了!

P.S.推薦辛蒙·西格的《密碼故事》。破譯密碼與證明猜想有異曲同工之妙,或許猜想還更簡(jiǎn)單一些,因?yàn)榻Y(jié)果已經(jīng)給出了,而密碼的真相只有在解出來(lái)的那一刻才能知道。也正因?yàn)槿绱耍艽a才如此的富有魅力,在你藏我找的過(guò)程中,吸引著一代又一代的人們~

 2 ) 數(shù)之魅惑【轉(zhuǎn)】

作者:張立憲
 尋求費(fèi)馬大定理證明的過(guò)程,牽動(dòng)了這個(gè)星球上最有才智的人,充滿絕望的反抗、意外的轉(zhuǎn)機(jī)、隱忍的耐心、燦爛的靈性。

懸案

費(fèi)馬大定理本身從提出到證明的過(guò)程,就是一部不折不扣的驚險(xiǎn)小說(shuō)。

一個(gè)讀者,在自己讀過(guò)的書的空白處留下附注。除了他自己之外,還有誰(shuí)會(huì)關(guān)注呢?

但是,法國(guó)人費(fèi)馬死后,他在一本《算術(shù)》書上所寫的注記并沒(méi)有隨之湮沒(méi)。其長(zhǎng)子意識(shí)到那些草草的字跡也許有其價(jià)值,就用五年時(shí)間整理,然后印出一個(gè)特殊的《算術(shù)》版本,載有他父親所做的邊注,那里面包含了一系列的定理。

在靠近問(wèn)題8的頁(yè)邊處,費(fèi)馬寫著這么幾句話:

“不可能將一個(gè)立方數(shù)寫成兩個(gè)立方數(shù)之和;或者將一個(gè)4次冪寫成兩個(gè)4次冪之和;或者,總的來(lái)說(shuō),不可能將一個(gè)高于2次的冪寫成兩個(gè)同樣次冪的和?!?br>
這個(gè)喜歡惡作劇的天才,又在后面寫下一個(gè)附加的評(píng)注:

“我有一個(gè)對(duì)這個(gè)命題的十分美妙的證明,這里空白太小,寫不下?!?br>
費(fèi)馬寫下這幾行字大約是在1637年,這些被僥幸發(fā)現(xiàn)的蛛絲馬跡成了其后所有數(shù)學(xué)家的不幸。一個(gè)高中生就可以理解的定理,成了數(shù)學(xué)界最大的懸案,從此將那些世界上最聰明的頭腦整整折磨了358年。一代又一代的數(shù)學(xué)天才前赴后繼,向這一猜想發(fā)起挑戰(zhàn)。

歐拉,18世紀(jì)最偉大的數(shù)學(xué)家之一,在那本特殊版本的《算術(shù)》中別的地方,發(fā)現(xiàn)費(fèi)馬隱蔽地描述了對(duì)4次冪的一個(gè)證明。歐拉將這個(gè)含糊不清的證明從細(xì)節(jié)上加以完善,并證明了3次冪的無(wú)解。但在他的突破之后,仍然有無(wú)數(shù)多次冪需要證明。

等到索非·熱爾曼、勒讓德、狄利克雷、加布里爾·拉梅等幾個(gè)法國(guó)人再次取得突破時(shí),距離費(fèi)馬寫下那個(gè)定理已經(jīng)過(guò)去了將近200年,而他們才僅僅又證明了5次冪和7次冪。

事實(shí)上拉梅已經(jīng)宣布他差不多就要證明費(fèi)馬大定理了,另一位數(shù)學(xué)家柯西也緊隨其后說(shuō),要發(fā)表一個(gè)完整的證明。然而,一封來(lái)信粉碎了他們的信心:德國(guó)數(shù)學(xué)家?guī)炷瑺柨闯鲞@兩個(gè)法國(guó)人正在走向同一條邏輯的死胡同。

在讓兩位數(shù)學(xué)家感到羞恥的同時(shí),庫(kù)默爾也證明了費(fèi)馬大定理的完整證明是當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)方法不可能實(shí)現(xiàn)的。這是數(shù)學(xué)邏輯的光輝一頁(yè),也是對(duì)整整一代數(shù)學(xué)家的巨大打擊。

20世紀(jì),數(shù)學(xué)開(kāi)始轉(zhuǎn)向各種不同的研究領(lǐng)域并取得非凡進(jìn)步。1908年,德國(guó)實(shí)業(yè)家沃爾夫斯凱爾為未來(lái)可能攻克費(fèi)馬大定理的人設(shè)立了獎(jiǎng)金,但是,一位不出名的數(shù)學(xué)家卻似乎毀滅了大家的希望:庫(kù)特·哥德?tīng)柼岢霾豢膳卸ㄐ远ɡ恚瑢?duì)費(fèi)馬大定理進(jìn)行了殘酷的表達(dá)——這個(gè)命題沒(méi)有任何證明。
盡管有哥德?tīng)栔旅木?,盡管經(jīng)受了三個(gè)世紀(jì)壯烈的失敗,但一些數(shù)學(xué)家仍然冒著白白浪費(fèi)生命的風(fēng)險(xiǎn),繼續(xù)投身于這個(gè)問(wèn)題。二戰(zhàn)后隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),大量的計(jì)算已不再成為問(wèn)題。借助計(jì)算機(jī)的幫助,數(shù)學(xué)家們對(duì)500以內(nèi),然后在1000以內(nèi),再是10000以內(nèi)的值證明了費(fèi)馬大定理,到80年代,這個(gè)范圍提高到25000,然后是400萬(wàn)以內(nèi)。

但是,這種成功僅僅是表面的,即使那個(gè)范圍再提高,也永遠(yuǎn)不能證明到無(wú)窮,不能宣稱證明了整個(gè)定理。破案似乎遙遙無(wú)期。

最后的英雄已經(jīng)出現(xiàn)。1963年,年僅十歲的安德魯·懷爾斯在一本名叫《大問(wèn)題》的書中邂逅費(fèi)馬大定理,便知道自己永遠(yuǎn)不會(huì)放棄它,必須解決它。70年代,他正在劍橋大學(xué)研究橢圓方程,看來(lái)與費(fèi)馬大定理沒(méi)什么關(guān)系。

此時(shí),兩位日本數(shù)學(xué)家已經(jīng)提出谷山-志村猜想,將懷爾斯正在研究的橢圓方程與模形式統(tǒng)一在一起。看來(lái)也與費(fèi)馬大定理沒(méi)什么關(guān)系。

80年代,幾位數(shù)學(xué)家將17世紀(jì)最重要的問(wèn)題與20世紀(jì)最有意義的問(wèn)題結(jié)合在一起,找出了證明費(fèi)馬大定理的鑰匙:只要能證明谷山-志村猜想,就自動(dòng)證明了費(fèi)馬大定理。

曙光在前,但并沒(méi)有人對(duì)黎明的到來(lái)抱有信心,谷山-志村猜想已經(jīng)被研究了30年,都以失敗告終,如今與費(fèi)馬大定理聯(lián)系在一起,更是連最后的希望都沒(méi)有了,因?yàn)?,任何可能?dǎo)致解決費(fèi)馬大定理的事情根據(jù)定義是根本不可能實(shí)現(xiàn)的——這幾乎已成定論。

就連發(fā)現(xiàn)鑰匙的關(guān)鍵人物肯·里貝特也很悲觀:“我沒(méi)有真的費(fèi)神去試圖證明它,甚至沒(méi)有想到過(guò)要去試一下?!贝蠖鄶?shù)其他數(shù)學(xué)家,包括安德魯·懷爾斯的導(dǎo)師約翰·科茨,都相信做這個(gè)證明會(huì)勞而無(wú)功:“我必須承認(rèn)我認(rèn)為在我有生之年大概是不可能看到它被證明了?!?br>
除了安德魯·懷爾斯。

曾經(jīng)有人問(wèn)偉大的邏輯學(xué)家大衛(wèi)·希爾伯特為什么不去嘗試證明費(fèi)馬大定理,他回答說(shuō):“我沒(méi)有那么多時(shí)間去浪費(fèi)在一件可能會(huì)失敗的事情上?!?br>
但安德魯·懷爾斯會(huì)。他意識(shí)到自己的機(jī)會(huì)不大,但即使最終沒(méi)能證明費(fèi)馬大定理,他也覺(jué)得自己的努力不會(huì)白費(fèi)。他花了18個(gè)月的時(shí)間為將來(lái)的戰(zhàn)斗收集必要的武器,然后得出全面估計(jì):任何對(duì)這個(gè)證明的認(rèn)真嘗試,很可能需要10年的專心致志的努力。

懷爾斯放棄了所有與證明費(fèi)馬大定理無(wú)直接關(guān)系的工作,在完全保密的狀態(tài)下,展開(kāi)了一個(gè)人對(duì)這個(gè)困擾世間智者三百多年謎團(tuán)的孤獨(dú)挑戰(zhàn),妻子是唯一知道他在從事費(fèi)馬問(wèn)題研究的人。

苦心孤詣的安德魯·懷爾斯經(jīng)過(guò)七年專心努力,完成了谷山-志村猜想的證明。1993年6月23日,劍橋牛頓研究所,他開(kāi)始了本世紀(jì)最重要的一次數(shù)學(xué)講座,每一個(gè)對(duì)促成費(fèi)馬大定理證明做出過(guò)貢獻(xiàn)的人實(shí)際上都在現(xiàn)場(chǎng)的房間里,兩百名數(shù)學(xué)家被驚呆了,他們看到的是,三百多年來(lái)第一次,費(fèi)馬的挑戰(zhàn)被征服。

懷爾斯寫上費(fèi)馬大定理的結(jié)論,然后轉(zhuǎn)向聽(tīng)眾,平和地說(shuō):“我想我就在這里結(jié)束?!睍?huì)場(chǎng)上爆發(fā)出一陣持久的掌聲,第二天,數(shù)學(xué)家第一次占據(jù)了報(bào)紙的頭版頭條?!度宋铩冯s志將他與黛安娜王妃、奧普拉一起列為“本年度25位最具魅力者”之一,一家時(shí)裝公司則請(qǐng)這位溫文爾雅的天才為他們的新系列男裝做了廣告。

但事情并沒(méi)有在這里結(jié)束,接下來(lái)的發(fā)展依然像驚險(xiǎn)小說(shuō)一樣,懸案得破,但案犯并不輕易束手就擒。懷爾斯長(zhǎng)達(dá)200頁(yè)的手稿投交到《數(shù)學(xué)發(fā)明》雜志,開(kāi)始了龐雜的審稿過(guò)程。這是一個(gè)特大型的論證,由數(shù)以百計(jì)的數(shù)學(xué)計(jì)算通過(guò)數(shù)以千計(jì)的邏輯鏈環(huán)錯(cuò)綜復(fù)雜地構(gòu)造而成。只要有一個(gè)計(jì)算出差錯(cuò)或一個(gè)鏈環(huán)沒(méi)銜接好,整個(gè)證明將可能失去其價(jià)值。

值得解決的問(wèn)題會(huì)以反擊來(lái)證明它自己的價(jià)值。在苛刻的審稿過(guò)程中,審稿人碰到了一個(gè)似乎是小問(wèn)題的問(wèn)題。而這個(gè)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是,無(wú)法使懷爾斯像原來(lái)設(shè)想的那樣保證某個(gè)方法行得通。他必須加強(qiáng)他的證明。

時(shí)間越耗越長(zhǎng),問(wèn)題依然解決不了,全世界開(kāi)始對(duì)懷爾斯產(chǎn)生懷疑。14個(gè)月的時(shí)間過(guò)去了,他準(zhǔn)備公開(kāi)承認(rèn)失敗并發(fā)表一個(gè)證明有缺陷的聲明。在山窮水盡的最后時(shí)刻,1995年9月19日,一個(gè)星期一的早晨,他決定最后檢視一次,試圖確切地判斷出那個(gè)方法不能奏效的原因。

一個(gè)突然迸發(fā)的靈感使他的苦難走到了盡頭:雖然那個(gè)方法不能完全行得通,但只需要可以使另一個(gè)他曾經(jīng)放棄的理論奏效,正確答案就可以出現(xiàn)在廢墟之中——兩個(gè)分別不足以解決問(wèn)題的方法結(jié)合在一起,就可以完美地互相補(bǔ)足。

足足有20分鐘,懷爾斯呆望著那個(gè)結(jié)果不敢相信,然后,是一種再也無(wú)事可做的巨大失落感。
一百年前,專為費(fèi)馬大定理而設(shè)的沃爾夫斯凱爾獎(jiǎng)將截止日期定為2007年9月13日。就像所有的驚險(xiǎn)片一樣,炸彈在即將起爆的最后一刻,被拆除了。

傳奇

《費(fèi)馬大定理》既是一部驚險(xiǎn)小說(shuō),也是一部武俠小說(shuō),激蕩著絕頂高手傳誦千古的傳奇故事。

那個(gè)數(shù)學(xué)世界里的江湖是屬于年輕人的。少年英雄在這里盡情揮灑他們的天縱其才,庫(kù)特·哥德?tīng)柼岢鏊牟豢膳卸ㄐ远ɡ頃r(shí),年僅25歲,便將同時(shí)代的同行推入絕望的深淵;挪威的阿貝爾在19歲時(shí)做出了他對(duì)數(shù)學(xué)的最偉大的貢獻(xiàn),8年后在貧困交加中去世,法國(guó)數(shù)學(xué)家埃米爾特評(píng)價(jià)“他留下的思想可供數(shù)學(xué)家們工作 500年”;相較而言,安德魯·懷爾斯快到40歲的時(shí)候才研究完成費(fèi)馬大定理,別人認(rèn)為他應(yīng)該是才思枯竭的歲數(shù)了。

“年輕人應(yīng)該證明定理,而老年人則應(yīng)該寫書?!庇?guó)數(shù)學(xué)家哈代說(shuō),“數(shù)學(xué)較之別的藝術(shù)或科學(xué),更是年輕人的游戲?!边€有哪片領(lǐng)土更適合年輕人來(lái)譜寫傳奇?在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員中,數(shù)學(xué)家的平均當(dāng)選年齡是最低的。

圍繞著費(fèi)馬大定理發(fā)生的故事,更是超出了最優(yōu)秀編劇的想像。

1954年1月,東京大學(xué)的年輕數(shù)學(xué)家志村五郎去系圖書館借一本書,令他吃驚的是,那本書被一個(gè)叫谷山豐的人借走了。志村給這位并不熟悉的校友寫了封信,幾天后,他收到對(duì)方的明信片,谷山告訴他,他是在進(jìn)行同一個(gè)計(jì)算,并在同一處被卡住了。

一種驚喜的默契頓時(shí)產(chǎn)生,兩人開(kāi)始了惺惺相惜的合作?!八焐陀幸环N犯許多錯(cuò)誤,尤其是朝正確的方向犯錯(cuò)誤的特殊本領(lǐng)。”志村評(píng)價(jià)他的拍檔。1958年 11月17日,剛剛訂婚的谷山、這個(gè)心不在焉的天才人物選擇了自殺。幾個(gè)星期后,他的未婚妻也結(jié)束了自己的生命,遺書中寫道:“既然他去了,我也必須和他在一起?!?br>
谷山在遺書中為他的自殺行為引起的種種麻煩向他的同事們表示歉意,而他遺留下的對(duì)數(shù)學(xué)的許多根本性想法,成為解開(kāi)費(fèi)馬大定理的唯一一把鑰匙:谷山-志村猜想。30年后,他的伙伴志村目睹了他們的猜想被證實(shí),用克制和自尊的平靜對(duì)記者說(shuō):“我對(duì)你們說(shuō)過(guò)這是對(duì)的?!?br>
他依然保存著谷山第一次寄給他的那張明信片。

德國(guó)實(shí)業(yè)家沃爾夫斯凱爾并不是一個(gè)有天賦的數(shù)學(xué)家,但一樁最不可思議的事件將他與費(fèi)馬大定理永遠(yuǎn)聯(lián)系在一起。

對(duì)一位漂亮女性的迷戀及被拒絕,令沃爾夫斯凱爾備感絕望。他決定自殺,并定下了自殺的日子,準(zhǔn)備在午夜鐘聲響起時(shí)開(kāi)槍射擊自己的頭部。沃爾夫斯凱爾認(rèn)真地做著每一個(gè)細(xì)節(jié):處理好商業(yè)事務(wù)、寫下遺囑,并給所有的親朋好友寫了信。

他的高效率使得所有的事情略早于午夜的時(shí)限就辦完了。為了消磨最后的幾個(gè)小時(shí),他到圖書室翻閱數(shù)學(xué)書籍:一篇關(guān)于費(fèi)馬大定理證明的論文……他不知不覺(jué)拿起了筆,一行一行進(jìn)行計(jì)算……

然后,天亮了。

沃爾夫斯凱爾為自己發(fā)現(xiàn)并改正了論文中的一個(gè)漏洞感到無(wú)比驕傲,原來(lái)的絕望和悲傷消失了,數(shù)學(xué)將他從死神身邊喚回。

1908年,得享天年的沃爾夫斯凱爾寫下了他新的遺囑:他財(cái)產(chǎn)中的一大部分作為一個(gè)獎(jiǎng),規(guī)定獎(jiǎng)給任何能證明費(fèi)馬大定理的人,獎(jiǎng)金是10萬(wàn)馬克,按現(xiàn)在的幣值超過(guò)100萬(wàn)英鎊。

這是他對(duì)那個(gè)挽救過(guò)其生命的蓋世難題的報(bào)恩方式。

法國(guó)數(shù)學(xué)家伽羅瓦陷入一樁風(fēng)流韻事中。與他相好的女人事實(shí)上已經(jīng)訂婚,那名紳士發(fā)現(xiàn)了未婚妻的不忠,憤怒地向伽羅瓦提出決斗。

對(duì)方是法國(guó)一名最好的槍手,而伽羅瓦非常清楚自己的實(shí)力:遑論開(kāi)槍,就連數(shù)學(xué)演算他都是只在頭腦里進(jìn)行,而不屑于在紙上把論證寫清楚,為此他的許多數(shù)學(xué)成果都得不到法國(guó)科學(xué)院的重視與承認(rèn)。決斗的前一晚,他相信這是自己的最后一晚,也是把他的思想寫在紙上的最后機(jī)會(huì)。

他通宵達(dá)旦,寫出了存在自己頭腦里的所有定理。在復(fù)雜的代數(shù)式中,那個(gè)女人的名字不時(shí)隱藏其間,還有絕望的感嘆——“我沒(méi)有時(shí)間了,我沒(méi)有時(shí)間了!”

第二天,1832年5月30日,伽羅瓦死于決斗。

等他潦草的手稿被遞至歐洲一些接觸的數(shù)學(xué)家手里,那些演算中迸發(fā)出的天才思想使專家們發(fā)現(xiàn):一位世界上最杰出的數(shù)學(xué)家在他20歲時(shí)被殺死了,他研究數(shù)學(xué)只有5年。

伽羅瓦在手稿中對(duì)五次方程的解法進(jìn)行了完整透徹的敘述,而他演算的核心部分則是稱為“群論”的思想,他將這種思想發(fā)展成一種能攻克以前無(wú)法解決的問(wèn)題的有力工具。

伽羅瓦生命中最后一夜的工作,一個(gè)半世紀(jì)后成為安德魯·懷爾斯證明谷山-志村猜想的基礎(chǔ)。

1997年6月27日,符合沃爾夫斯凱爾委員會(huì)的規(guī)定戰(zhàn)勝費(fèi)馬挑戰(zhàn)的安德魯·懷爾斯收到了價(jià)值5萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金。

是的,費(fèi)馬大定理被正式解決了。懷爾斯匯集了20世紀(jì)數(shù)論中所有的突破性工作,并把它們?nèi)诤铣梢粋€(gè)萬(wàn)能的證明。

人們又重新掂量起費(fèi)馬寫下的那一行附加評(píng)注:“我有一個(gè)對(duì)這個(gè)命題的十分美妙的證明,這里空白太小,寫不下?!笨梢源_定的是,幾個(gè)世紀(jì)以前,費(fèi)馬沒(méi)有發(fā)明出安德魯·懷爾斯證明大定理所用的模形式、谷山-志村猜想、伽羅瓦群論和科利瓦金-弗萊切方法。

那么,費(fèi)馬本人是用什么方法證明他所提出的猜想的呢?那只是一個(gè)有缺陷的證明,還是他以17世紀(jì)的技巧為基礎(chǔ),涉及到的卻是其后幾百年所有數(shù)學(xué)家都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的另一種方法?我們永遠(yuǎn)也沒(méi)機(jī)會(huì)知道了。

“那段特殊的漫長(zhǎng)的探索現(xiàn)在結(jié)束了,我的心靈歸于平靜?!卑驳卖敗褷査拐f(shuō)。

傳奇似乎已經(jīng)落幕,而事實(shí)上更大的傳奇卻被永遠(yuǎn)隱藏在358年以前。

數(shù)學(xué)

公元前212年,羅馬軍隊(duì)入侵?jǐn)⒗?,將?0歲的阿基米德正在全神貫注地研究沙堆中的一個(gè)幾何圖形,疏忽了回答一個(gè)羅馬士兵的問(wèn)話,結(jié)果被長(zhǎng)矛戳死。

18世紀(jì)的巴黎女孩索非·熱爾曼在一本叫《數(shù)學(xué)的歷史》的書中看到這一章,便得出這樣的結(jié)論:如果一個(gè)人會(huì)如此癡迷于一個(gè)導(dǎo)致他死亡的幾何問(wèn)題,那么數(shù)學(xué)必定是世界上最迷人的學(xué)科了。

她馬上對(duì)這最迷人的學(xué)科著了迷,經(jīng)常工作到深夜,研究歐拉和牛頓的著作。父母沒(méi)收了她的蠟燭和衣服,搬走所有可以取暖的東西,以阻止她繼續(xù)學(xué)習(xí)。她用偷藏的蠟燭并用床單包裹著自己繼續(xù)學(xué)習(xí),即使墨水已經(jīng)在墨瓶中凍僵。最后她的父母妥協(xié)。

在那個(gè)充滿偏見(jiàn)和大男子主義的時(shí)代,她冒名“勒布朗先生”,通過(guò)書信在只接受男性的巴黎綜合工科學(xué)院學(xué)院學(xué)習(xí),并以這個(gè)身份與“數(shù)學(xué)家之王”高斯通信探討費(fèi)馬大定理。1806年,拿破侖入侵普魯士,熱爾曼拜托一位法國(guó)將軍保證高斯的安全。得到特殊照顧的高斯這才知道她的真實(shí)身份,否則,她對(duì)費(fèi)馬大定理的杰出貢獻(xiàn)恐怕就被永遠(yuǎn)記在那個(gè)“勒布朗先生”的頭上了。

高斯在致謝信中談到數(shù)學(xué)的魔力:“還沒(méi)有任何東西能以如此令人喜歡和毫不含糊的方式向我證明,這門為我的生活增添了無(wú)比歡樂(lè)的科學(xué)所具有的吸引力決不是虛構(gòu)的。”

他的表述太過(guò)冗長(zhǎng)了。還是讓熱爾曼的同類來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題吧——當(dāng)有人問(wèn)公元4世紀(jì)時(shí)的女性數(shù)學(xué)家希帕蒂婭為什么一直不結(jié)婚時(shí),她說(shuō),她已經(jīng)和真理結(jié)了婚。

就像兩千年間涌現(xiàn)出的大多數(shù)女?dāng)?shù)學(xué)家一樣,索非·熱爾曼終生未婚。

凡物皆數(shù),這就是數(shù)學(xué)的魔力。

數(shù)字會(huì)奇妙地出現(xiàn)在各種各樣的自然現(xiàn)象中。綜觀世界上所有曲曲彎彎的河流,劍橋大學(xué)的地球科學(xué)家漢斯·亨利克發(fā)現(xiàn),從河源頭到河入??谥g,實(shí)際長(zhǎng)度與直線距離之比,基本接近于圓周率的值。愛(ài)因斯坦提出,這個(gè)數(shù)字的出現(xiàn)是有序與紊亂相爭(zhēng)的結(jié)果。

事實(shí)上早在公元前6世紀(jì),畢達(dá)哥拉斯就發(fā)現(xiàn)了數(shù)與自然之間的關(guān)系。他認(rèn)識(shí)到自然現(xiàn)象是由規(guī)律支配的,這些規(guī)律可以用數(shù)學(xué)方程來(lái)描述。比如,他在鐵匠鋪里發(fā)現(xiàn)了音樂(lè)和聲與數(shù)的調(diào)和之間的關(guān)系:那些彼此間音調(diào)和諧的錘子有一種簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)關(guān)系,它們的質(zhì)量彼此之間成簡(jiǎn)單比,或者說(shuō)簡(jiǎn)分?jǐn)?shù),像二分之一、三分之一、四分之一。

在昆蟲(chóng)中,蟬的生命周期是最長(zhǎng)的,17年。這個(gè)素?cái)?shù)年數(shù)有沒(méi)有特殊的意義?按照生物學(xué)家的解釋,這個(gè)為素?cái)?shù)的生命周期保護(hù)了它。只有兩種寄生物可以威脅到它:1年期或17年期。而寄生物不可能活著接連出現(xiàn)17年,因?yàn)樵谇?6次出現(xiàn)時(shí)沒(méi)有蟬供它們寄生。于是,生命周期為素?cái)?shù)有著某種進(jìn)化論意義上的優(yōu)勢(shì)。事實(shí)也證明了這一點(diǎn):蟬的寄生物從未被發(fā)現(xiàn)。

數(shù)字本身的神秘,更是扣人心弦。完滿數(shù)意即一個(gè)數(shù)的因數(shù)之和恰好等于其本身的數(shù),比如6的因數(shù)為1、2、3,后者相加正好是6,所以是完滿數(shù)。這個(gè)概念已經(jīng)提出將近三千年了,而數(shù)學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的完滿數(shù)才30個(gè),而可愛(ài)的老6,就是最小的那個(gè)。圣奧古斯丁說(shuō):“6是一個(gè)數(shù),因其自身而完滿,并非因上帝在6天中創(chuàng)造了萬(wàn)物;倒過(guò)來(lái)說(shuō)才是真實(shí)的:上帝在6天中創(chuàng)造萬(wàn)物是因?yàn)檫@個(gè)數(shù)是完滿的?!?br>
再比如26,費(fèi)馬注意到它被夾在一個(gè)平方數(shù)(25是5的平方)和一個(gè)立方數(shù)(27是3的立方)之間。他尋求其他這樣的數(shù)都沒(méi)有成功,那么26是不是唯一的?迄今沒(méi)有人能夠拿出證明。

說(shuō)一不二,是數(shù)學(xué)的另一個(gè)魔力。

在數(shù)學(xué)王國(guó),不存在公說(shuō)公有理,婆說(shuō)婆有理,不存在正方反方的辯論賽,參賽者抓鬮決定自己的立場(chǎng),最后獲勝的居然是口才好的人。

在數(shù)學(xué)詞典中,數(shù)學(xué)證明是一個(gè)有力而嚴(yán)格的概念,它高于物理學(xué)家或化學(xué)學(xué)家所理解的科學(xué)證明。科學(xué)證明靠的是觀察和理解力,按照評(píng)判系統(tǒng)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn),如果有足夠多的證據(jù)證明一個(gè)理論“擺脫了一切合理的懷疑”,那么這個(gè)理論就被認(rèn)為是對(duì)的。而數(shù)學(xué)并不依賴于容易出錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)的證據(jù),它立足于不會(huì)出錯(cuò)的邏輯,推導(dǎo)出無(wú)可懷疑的正確并且永遠(yuǎn)不會(huì)引起爭(zhēng)議的結(jié)論。

科學(xué)僅僅提供近似于真理的概念,而數(shù)學(xué),本身就是真理。數(shù)學(xué)賦予科學(xué)一個(gè)嚴(yán)密的開(kāi)端,在這個(gè)絕對(duì)不會(huì)出錯(cuò)的基礎(chǔ)上,科學(xué)家再添加上不精確的測(cè)量和有缺陷的觀察。

于是我們就能理解數(shù)學(xué)家們的殘酷,依靠計(jì)算機(jī)的幫助,有人能斷定費(fèi)馬大定理對(duì)直到400萬(wàn)為止的冪都是對(duì)的,但該命題依然不算被證明。

在這方面不是沒(méi)有反例。31、331、3331、33331、333331、3333331、33333331,經(jīng)過(guò)仔細(xì)的探究,數(shù)學(xué)家們證明了這些數(shù)都是素?cái)?shù),那么是不是這種形式的數(shù)都是素?cái)?shù)呢?下一個(gè)數(shù)333333331就不是,它可以被分解為17乘以19607843。

費(fèi)馬大定理之后,歐拉也提出過(guò)一個(gè)猜想,即不可能將一個(gè)高于2次的冪寫成三個(gè)同樣次冪的和。二百多年來(lái)沒(méi)有人能證明這一猜想,后來(lái)用計(jì)算機(jī)細(xì)查,仍未找到解,沒(méi)有反例是這個(gè)猜想成立的有力證據(jù),但謹(jǐn)慎的數(shù)學(xué)家是不會(huì)因此而承認(rèn)歐拉猜想的。果然,1988年,哈佛大學(xué)的內(nèi)奧姆發(fā)現(xiàn)了一個(gè)解:2682440的 4次冪加15365639的4次冪加18796760的4次冪,等于20615673的4次冪。

依靠一塊塊絕對(duì)可靠的公理定理,數(shù)學(xué)家構(gòu)筑出堅(jiān)固的數(shù)學(xué)大廈,每一塊基石都是可靠的,整棟大廈成為人類智慧家園里最可信任的一幢。

這是數(shù)學(xué)的榮耀。

數(shù)學(xué)的魅力,在乎對(duì)人類智力和好奇心的挑戰(zhàn)。

發(fā)展到現(xiàn)在,數(shù)學(xué)已經(jīng)成為世界上最孤獨(dú)的科學(xué)。致力于尖端問(wèn)題研究的數(shù)學(xué)家,如果試圖找到與其對(duì)話的人,遍尋全世界,都可能僅以個(gè)位數(shù)計(jì)。但他們肯定以這種孤獨(dú)為傲。

面對(duì)費(fèi)馬大定理,數(shù)學(xué)家們經(jīng)受了三個(gè)多世紀(jì)的壯烈失敗,任何卷入其中的數(shù)學(xué)家都冒著白白浪費(fèi)生命的風(fēng)險(xiǎn)。他們?yōu)槭裁催€要這樣前赴后繼?

如果能夠證明大定理,那么就是解決了其他同行幾百年來(lái)都深受困擾的難題,在其他人失敗過(guò)的地方取得了成功。除了這種勝人一籌的成就感,就是人類與生俱來(lái)的難以克制的好奇心。解答某個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題的欲望多半是出于好奇,而回報(bào)則是因解決難題而獲得的單純而巨大的滿足感。數(shù)學(xué)家蒂奇馬什說(shuō)過(guò):“弄清楚圓周率是無(wú)理數(shù)這件事可能是根本沒(méi)有實(shí)際用處的,但是如果我們能夠弄清楚,那么肯定就不能容忍自己不去設(shè)法把它弄清楚?!?br>
數(shù)學(xué)在科學(xué)技術(shù)中有它的應(yīng)用,但這不是驅(qū)使數(shù)學(xué)家們的動(dòng)力。有個(gè)學(xué)生問(wèn)歐幾里得他正在學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)有什么用處,歐幾里得轉(zhuǎn)身讓奴仆將其逐走:“給這個(gè)孩子一個(gè)硬幣,因?yàn)樗朐趯W(xué)習(xí)中獲得實(shí)利。”哈代在《一個(gè)數(shù)學(xué)家的自白》中坦言:“從實(shí)用的觀點(diǎn)來(lái)判斷,我的數(shù)學(xué)生涯的價(jià)值等于零?!?br>當(dāng)安德魯·懷爾斯知道自己將要付出十年心血并且破解費(fèi)馬大定理的機(jī)會(huì)并不大時(shí),他依然開(kāi)始了孜孜演算:“即使它們并未解決整個(gè)問(wèn)題,它們也會(huì)是有價(jià)值的數(shù)學(xué)。我不認(rèn)為我在浪費(fèi)自己的時(shí)間?!?br>數(shù)學(xué)是最大的浪漫。

數(shù)學(xué)家

天文學(xué)家、物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家坐著火車在蘇格蘭的大地上奔馳。他們往外眺望,看到田野里有一只黑色的羊。天文學(xué)家說(shuō):“多么有趣,所有的蘇格蘭羊都是黑色的?!蔽锢韺W(xué)家反駁道:“不!某些蘇格蘭羊是黑色的。”數(shù)學(xué)家慢條斯理地說(shuō):“在蘇格蘭至少存在著一塊田地,至少有一只羊,這只羊至少有一側(cè)是黑色的?!?br>
伊恩·斯圖爾特在《現(xiàn)代數(shù)學(xué)的觀念》中通過(guò)這個(gè)笑話,揭示出數(shù)學(xué)家一絲不茍的嚴(yán)格態(tài)度:需要經(jīng)過(guò)確實(shí)無(wú)疑的證明才能承認(rèn)某個(gè)結(jié)論。

所以,一個(gè)真正的數(shù)學(xué)家從來(lái)不說(shuō)過(guò)頭話。有人問(wèn)格丁根大學(xué)的埃德蒙·藍(lán)道,他的同事埃米·諾特是否真是一個(gè)偉大的女?dāng)?shù)學(xué)家,他回答道:“我可以作證她是一個(gè)偉大的數(shù)學(xué)家,但是對(duì)她是一個(gè)女人這點(diǎn),我不能發(fā)誓?!?br>
也只有數(shù)學(xué)家,才有資格說(shuō)出那么不容置疑的話。1986年,兩位數(shù)學(xué)家里貝特和梅休爾出席伯克利的國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)時(shí),在一家咖啡館巧遇。里貝特說(shuō)起正在試圖證明的橢圓方程,以及他一直在探索的實(shí)驗(yàn)性策略。梅休爾一邊品著他的卡布其諾咖啡,一邊聽(tīng)著里貝特的敘說(shuō)。他突然停下咖啡,用確定無(wú)疑的口吻說(shuō):“難道你還不明白?你已經(jīng)完成了它!你還需要做的就是加上一些M-結(jié)構(gòu)的γ-0,這就行了?!?br>
確定無(wú)疑的,世界上只有極少數(shù)的人能在隨便喝杯咖啡的時(shí)候想出這一步。

數(shù)學(xué)家在某方面表現(xiàn)得近乎迂直。費(fèi)馬在世時(shí)是一名文職官員,還在司法部門工作。為了避免這個(gè)職務(wù)上的人陷入人情腐敗,政府要求法官不得參加社交活動(dòng),他于是得以潛心研究數(shù)學(xué)問(wèn)題。但無(wú)論如何,數(shù)學(xué)都只能算是他的業(yè)余愛(ài)好,埃里克·貝爾就稱他是“業(yè)余數(shù)學(xué)家之王”。但有人對(duì)這樣的描述并不滿意。朱利安·庫(kù)利奇寫《業(yè)余大數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)》一書時(shí),執(zhí)意將費(fèi)馬排除在外:“他那么杰出,他應(yīng)該算作專業(yè)數(shù)學(xué)家?!?br>
他們的脾氣也同樣火爆。索非·熱爾曼對(duì)費(fèi)馬大定理的證明做出過(guò)杰出的貢獻(xiàn),她在物理學(xué)領(lǐng)域也頗有建樹(shù),并榮獲法國(guó)科學(xué)院的金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?,成了第一位不是以某個(gè)成員夫人的身份出席科學(xué)院講座的女性。在高斯的說(shuō)服下,格丁根大學(xué)準(zhǔn)備授予她名譽(yù)博士學(xué)位,遺憾的是,此時(shí)熱爾曼已經(jīng)死于乳腺癌。

當(dāng)那些官員為熱爾曼出具死亡證明時(shí),竟將她的身份寫成“無(wú)職業(yè)未婚婦女”,而不是女?dāng)?shù)學(xué)家。而對(duì)材料彈性理論做出極大貢獻(xiàn)的她,也沒(méi)有出現(xiàn)在埃菲爾鐵塔上所銘刻的72名專家的名字中。莫贊斯為此大事鞭撻:“對(duì)一位如此有功于科學(xué)并且由于她的成就而在名譽(yù)的殿堂中已經(jīng)獲得值得羨慕的地位的人做出這種忘恩負(fù)義的事情來(lái),那些對(duì)此負(fù)有責(zé)任的人該是多么的羞恥?!?br>
文學(xué)家永遠(yuǎn)成不了數(shù)學(xué)家,但數(shù)學(xué)家卻可能寫出非常動(dòng)人而性情的文字。

因?yàn)檎f(shuō)一不二,因?yàn)榉谴思幢耍驗(yàn)闊o(wú)可爭(zhēng)議,所以數(shù)學(xué)家有著異于常人的愿賭服輸?shù)睦诼浜吞故帯!睹利愋撵`》中,一群數(shù)學(xué)家在大廳里向約翰·納什紛紛獻(xiàn)上鋼筆,作為一種致敬的方式。這一幕體現(xiàn)出數(shù)學(xué)王國(guó)里特有的江湖道德和倫理。

為鼓勵(lì)證明費(fèi)馬大定理,法國(guó)科學(xué)院設(shè)立了一系列獎(jiǎng)項(xiàng)和巨額獎(jiǎng)金。1847年,加布里爾·拉梅登上科學(xué)院的講臺(tái),自信地預(yù)言幾個(gè)星期后他會(huì)在科學(xué)院雜志上發(fā)表一個(gè)關(guān)于費(fèi)馬大定理的完整證明。
拉梅一離開(kāi)講臺(tái),另一位數(shù)學(xué)家柯西也要求發(fā)言。他宣布自己一直在用與拉梅類似的方法進(jìn)行研究,并且也即將發(fā)表一個(gè)完整的證明。

三個(gè)星期后,兩人各自聲明已經(jīng)在科學(xué)院存放了蓋章密封的信封,里面是他們急于標(biāo)明為自己所有的證明方法。數(shù)學(xué)界的許多人都暗暗希望是拉梅而不是柯西贏得這場(chǎng)競(jìng)賽,因?yàn)楹笳呤且粋€(gè)自以為是的家伙,一個(gè)狂熱的教徒,特別不受同事歡迎。

出乎意料的是,一個(gè)月后德國(guó)數(shù)學(xué)家?guī)炷瑺栔潞▏?guó)科學(xué)院,根據(jù)拉梅和柯西透露出來(lái)的少量細(xì)節(jié),他指出了兩人共同犯下的邏輯錯(cuò)誤。

庫(kù)默爾的信使得拉梅一下子泄了氣,但柯西卻拒絕承認(rèn)失敗,幾個(gè)星期內(nèi),他連續(xù)發(fā)表文章予以辯解,直到夏季結(jié)束才變得安靜下來(lái)。

十年后,不招人待見(jiàn)的柯西、一貫自以為是的柯西,向法國(guó)科學(xué)院遞交了關(guān)于費(fèi)馬大定理的最終報(bào)告:“數(shù)學(xué)科學(xué)應(yīng)該為幾何學(xué)家,尤其是庫(kù)默爾先生,出于他們解決該問(wèn)題的愿望所做的工作而慶幸。委員們認(rèn)為,如果撤消對(duì)這個(gè)問(wèn)題的競(jìng)賽而將獎(jiǎng)授予庫(kù)默爾先生,以表彰他關(guān)于由單位根和整數(shù)組成的復(fù)數(shù)所做的美妙工作,那將是科學(xué)院作出的一項(xiàng)公正而有益的決定?!?br>
后記

1986年,安德魯·懷爾斯做出了那個(gè)改變其生命歷程的決定:證明谷山-志村猜想,進(jìn)而證明費(fèi)馬大定理。這一年,我也需要做出影響生命歷程的選擇:上文科,還是理科?

所有的路標(biāo)都指向理科。不管是考試成績(jī),還是個(gè)人興趣。張潔有篇小說(shuō)叫《祖母綠》,曾令兒喜歡上一個(gè)繡花枕頭的草包男人,她也不會(huì)向他撒嬌賣嗲,只會(huì)不停地做數(shù)學(xué)題,比任何別人都快都好。這一幕烙在我心中,覺(jué)得那個(gè)黝黑的漁家女兒有著說(shuō)不出的性感。當(dāng)年,我最大的樂(lè)趣就是做數(shù)學(xué)輔導(dǎo)書上的題,專揀難度最高的C型題,每做出一個(gè),都有莫大的快樂(lè)。

非常幸運(yùn)的是,我所在的中學(xué),是在高二年級(jí)中期分科,而不像大多學(xué)校那樣一升入高二就把這事兒給辦了。所謂幸運(yùn)就是,我攤上了一個(gè)優(yōu)秀的數(shù)學(xué)老師,他叫邰寶先,如果上文科,就不可能由他來(lái)教了——好數(shù)學(xué)老師當(dāng)然要用在理科班上。邰老師的課,永遠(yuǎn)是全校笑聲最多最大的課堂,他的動(dòng)作和表情都極為豐富,講至興處,能將板擦順利完成左右手交接工作,兼以復(fù)雜的空中旋轉(zhuǎn),而他的粉筆頭,也能準(zhǔn)確地呼嘯擊中那些打瞌睡的同學(xué)。經(jīng)常在晚自習(xí)的時(shí)候,他悄無(wú)聲息地溜進(jìn)教室,在黑板上寫下幾道題,然后揚(yáng)長(zhǎng)而去。第二天上課,再一臉壞笑地問(wèn)我們做出來(lái)沒(méi)有:“一想到你們被難住,我就樂(lè)得不行”,然后將更漂亮的解法告訴我們。那一個(gè)學(xué)期,是我最輕松愉快的時(shí)光,解析幾何不知不覺(jué)就學(xué)完了,從此再?zèng)]有題能難得住我。

而另一方面,我們的語(yǔ)文課也由一位全國(guó)特級(jí)老師來(lái)教授,光一篇《白楊禮贊》,他就上了有半個(gè)月。這樣的語(yǔ)文,實(shí)在是味如嚼蠟。

但是,在天平的另一端,盡管只有一個(gè)砝碼,卻沉重?zé)o比:我是色盲,上理科,會(huì)有許多專業(yè)不能報(bào)考。

現(xiàn)在很難理解那種戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的心情,而在當(dāng)年,高考之難,難于上蜀道,能考上個(gè)學(xué)就不錯(cuò)了,誰(shuí)還考慮你的個(gè)人志趣和未來(lái)設(shè)計(jì)?

在一片懵懂中,我經(jīng)過(guò)痛苦的猶豫掙扎,置物理課班主任的挽留于不顧,最終去了文科班……

二十年后,我看到了《費(fèi)馬大定理》這本書。唯一確定無(wú)疑的感覺(jué)就是,如果在1986年的那一天,我能看到這本書,肯定會(huì)學(xué)理科,考數(shù)學(xué)系。

人生若只如初見(jiàn)。我永遠(yuǎn)不能假設(shè),行走在另一條軌跡上的我,會(huì)是什么樣子。至少,我可以做一個(gè)像邰寶先老師那樣的人,體驗(yàn)著數(shù)學(xué)的成就與快樂(lè)。

這本書的閱讀,是一個(gè)驚心動(dòng)魄欲罷不能的過(guò)程,中間攙雜著不得不睡的覺(jué)和不得不上的班。那天晚上參加一個(gè)活動(dòng),我卻惦記著家里沒(méi)看完的《費(fèi)馬大定理》,硬是沒(méi)喝酒,早早就離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)。關(guān)乎閱讀,這樣的事情已經(jīng)很久沒(méi)有發(fā)生了。

這是一本寫得非常精彩的書,費(fèi)馬大定理的破解過(guò)程,與一部簡(jiǎn)明的數(shù)學(xué)史,被作者西蒙·辛格有機(jī)地糅合在一起。但我的瘋勁兒發(fā)作,以極大的興趣和耐心將其拆散,以《讀者文摘》的筆法重新歸置梳理了一遍。一字一字敲在電腦中時(shí),我的心中涌動(dòng)著巨大的惆悵。但愿有一個(gè)少年,能夠在如我那個(gè)決定命運(yùn)的關(guān)鍵時(shí)刻,讀到這個(gè)故事。

“牛頓研究所存在的唯一目的是將世界上一些最優(yōu)秀的學(xué)者聚集在一起,呆上幾個(gè)星期,舉辦由他們所選擇的前沿性研究課題的研討會(huì)。大樓位于(劍橋)大學(xué)的邊緣,遠(yuǎn)離學(xué)生和其他分心的事,為了促進(jìn)科學(xué)家們集中精力進(jìn)行合作和獻(xiàn)策攻關(guān),大樓的建筑設(shè)計(jì)也是特殊的。大樓里沒(méi)有可以藏身的有盡頭的走廊,每個(gè)辦公室都朝向一個(gè)位于中央的供討論用的廳堂,數(shù)學(xué)家們可以在這個(gè)空間切磋研究,辦公室的門是不允許一直關(guān)上的。在研究所內(nèi)走動(dòng)時(shí)的合作也受到鼓勵(lì)——甚至電梯(它只上下三個(gè)樓層)中也有一塊黑板。事實(shí)上,大樓的每個(gè)房間(包括浴室)都至少有一塊黑板?!?br>請(qǐng)?jiān)试S我抄下書中的這一段文字。我清楚的知道,那是我再也不可企及的精神故園。
 (本文根據(jù)《費(fèi)馬大定理———一個(gè)困惑了世間智者358年的謎》一書改寫。)

 3 ) 人類智慧之光

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。

 4 ) 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

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”。

 5 ) 費(fèi)馬大定理背后的悲劇----谷山豐的遺憾(轉(zhuǎn))

費(fèi)馬大定理背后的悲劇----谷山豐的遺憾 (2011-03-05 17:01:01)
標(biāo)簽: 谷山豐 費(fèi)馬大定理 分類: 科學(xué)
    谷山豐這個(gè)名字對(duì)今天的大多數(shù)人而言是陌生的,只是從發(fā)音上推測(cè)他可能是個(gè)日本人。但大家肯定知道費(fèi)馬大定理,1994年,英國(guó)的懷爾斯證明了它,隨后,風(fēng)光無(wú)限。其實(shí),懷爾斯證明的只是谷山-志村猜想,這個(gè)猜想就是谷山豐和志村五郞提出來(lái)的。
       1955年,28歲的谷山豐在東京的一個(gè)國(guó)際數(shù)學(xué)討論會(huì)上提出了一個(gè)猜想:橢圓方程的E-序列對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定的模形式的M-序列并完全相等。


    應(yīng)該說(shuō)這是一個(gè)石破天驚的發(fā)現(xiàn),但當(dāng)時(shí)沒(méi)有人承認(rèn)它,因?yàn)樘豢伤甲h了。
    1958年11月17日,星期四,清晨,公寓管理員驚奇地發(fā)現(xiàn)已傳出近期結(jié)婚消息的谷山豐自殺于他的房間里,在桌上留有一些紙張。谷山豐的遺囑被寫在其中三張紙上,而這些紙來(lái)自于他經(jīng)常用來(lái)研究數(shù)學(xué)的筆記本。上面的第一段這樣寫道:
    直到昨天,我自己還沒(méi)有明確的自殺意圖。但一定有些人已經(jīng)注意到,近一段時(shí)日以來(lái),無(wú)論在身體上還是精神上我都感到很疲倦。至于我自殺的原因,盡管我也不了解我自己,但這決非由于某件特殊的事情,或者某個(gè)特定的原因。我只能說(shuō),我被對(duì)未來(lái)的絕望所困住?;蛟S有人會(huì)因?yàn)槲业淖詺⒍鄲?,甚至受到某種程度的打擊。我由衷地希望這件事不會(huì)為他們的將來(lái)帶來(lái)陰影。但無(wú)論怎樣,這實(shí)際上都是一種背叛。我請(qǐng)求你們?cè)?,將這作為我最后一次以我自己的方式來(lái)行事。
    就這樣,在那個(gè)時(shí)代中一位最為杰出和開(kāi)創(chuàng)性的數(shù)學(xué)家自己結(jié)束了自己的生命歷程。那時(shí)離他31歲的生日還有5天。
    十二月清冷的一天,谷山豐的未婚妻鈴木美沙子在他們?cè)緶?zhǔn)備作為新房的公寓中自殺。她說(shuō):“我們?cè)嗷コ兄Z,無(wú)論到哪里我們都會(huì)永遠(yuǎn)在一起?,F(xiàn)在他離開(kāi)了,我也必須離開(kāi)去跟隨他。”
    26年過(guò)去了,除了在美國(guó)研究數(shù)學(xué)的志村,沒(méi)人憶起谷山豐。
    1984年秋,在德國(guó)的一個(gè)數(shù)學(xué)討論會(huì)上,格哈德·弗賴把谷山-志村猜想和費(fèi)馬大定理聯(lián)系了起來(lái)。并且通過(guò)反證法證明了如果谷山-志村猜想成立,那么費(fèi)馬大定理只是作為結(jié)論直接可以推出,這很讓人激動(dòng)。盡管他的證明中有一個(gè)重要的鏈被忽視了,但可喜的是肯·里貝特完善了這一環(huán)節(jié)。原來(lái)谷山-志村猜想是解決費(fèi)馬大定理的一把鑰匙!可惜谷山離世時(shí)連自己也沒(méi)有認(rèn)識(shí)到?。?!
     1994年,閉關(guān)屠龍的懷爾斯證明了谷山-志村猜想,媒體報(bào)道,有記者采訪了志村,被問(wèn)及對(duì)這個(gè)證明有何感想時(shí),志村微微一笑,以克制和自尊的態(tài)度平靜地說(shuō):“我對(duì)你們說(shuō)過(guò)這是對(duì)的?!?br> 
谷山豐的一生(Yutaka Taniyama and his time)
志村五郞
 
第一部分
 
談及谷山豐的一生,我們首先要追溯到上個(gè)世紀(jì)六十年代中后期。值得注意的是,那時(shí)日本的情況與現(xiàn)在完全不同,更不能與現(xiàn)在甚至那時(shí)的美國(guó)和歐洲相比?!拔廴尽边€沒(méi)有成為像現(xiàn)在這樣家喻戶曉的詞匯,在天晴日麗的時(shí)候,從東京市中心甚至可以看到向西70公里外的富士山在朝陽(yáng)中皚皚的山頂或是晚霞中的巍巍的輪廓。伴隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的災(zāi)難與離別的年代已成為過(guò)去,但并沒(méi)有被忘記,至少不再忍受饑餓。整個(gè)國(guó)家開(kāi)始變得朝氣蓬勃而充滿希望,盡管依然貧窮。這一點(diǎn)無(wú)論在整體還是個(gè)人都體現(xiàn)出來(lái)。谷山和他所在的那一代人同樣如此。當(dāng)然,無(wú)論對(duì)于哪一個(gè)時(shí)代,哪一個(gè)國(guó)家,人們?cè)趧?chuàng)業(yè)伊始,總是注定要與雄心和貧窮相伴。
與那時(shí)的其他人相比,谷山他并不是特別的窮困。我想他一直沒(méi)有遇到什么太大的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,盡管他的生活決談不上舒適,就如同我們大部分人一樣。至少,他也均勻的分享了那個(gè)時(shí)期廣泛存在的貧困的生活。例如,他住在一間81平方英尺(7.5平方米)的單人間公寓里,帶有一個(gè)盥洗池,門后有一小塊沒(méi)有鋪地板的部分。每間房間里都有獨(dú)立的自來(lái)水、煤氣和電力供應(yīng),但是廁所每層只有一間。然而,在這所兩層的公寓里,每層大約有12間左右的房間。至少我記得他住在二層的門牌號(hào)為20的房間,很靠近最后一間。這事實(shí)上更像是宿舍而非公寓,但是這確是那時(shí)的普遍情況。如果要洗澡的話,則需要去公共浴室,從他的公寓走幾分鐘即可以到達(dá)。澡堂是一棟破舊的木質(zhì)建筑,卻擁有一個(gè)詩(shī)情畫意的名字:寧?kù)o山莊。但這似乎只表達(dá)了一個(gè)還未實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想,因?yàn)檫@做建筑位于一條狹窄的街道中,而且街道的兩旁匯集了喧鬧的零售商店。而在街道旁邊是一條鐵道,每隔幾分鐘便有列車呼嘯而過(guò)。那時(shí)還沒(méi)有集中供暖系統(tǒng),空調(diào)更是不可想象。但是東京那不可計(jì)數(shù)的咖啡館在人們需要的時(shí)候,卻可以提供些奢侈的涼爽。同樣,那里也是探討各種數(shù)學(xué)與非數(shù)學(xué)問(wèn)題的良好場(chǎng)所,咖啡只要50日元一杯。那時(shí)1美元合360日元,而谷山作為東京大學(xué)的講師一月的工資不會(huì)超過(guò)15,000日元。
對(duì)于家政,他似乎總是很懶散。至少他很少下廚,他總是喜歡到小店里去吃飯。在他所喜歡的西餐中,有一道是燉舌頭,250日元一盤。對(duì)于其他的高級(jí)西式菜,偶爾他才可以選擇那些最便宜的好好享受一番。除了夏天,他總是穿這一件閃爍著奇怪金屬光澤的藍(lán)綠色的套裝,我甚至想說(shuō)這是他唯一的穿著。有一次他向我解釋了這件衣服的由來(lái)。他的父親從小販?zhǔn)种幸詷O其便宜的價(jià)格買到了這件衣服的布料。但是由于這奇怪的金屬色澤,家里沒(méi)有人愿意穿。最后他自愿讓人用這個(gè)布料為自己做了這套衣服,因?yàn)樗⒉辉谝庾约菏鞘裁礃幼印K男瑤Э偸撬砷_(kāi)的,并且總是拖在地上。由于他無(wú)法保證鞋帶總是系緊,所以當(dāng)鞋帶松的時(shí)候,他干脆就不再管它。
這就是一位早早的離開(kāi)了他的生命里程的數(shù)學(xué)家,為他的同輩以及后人留下了永恒的激勵(lì)。
Yutaka Taniyama(谷山豐),出生于11月12日,1927年。他是他母親Sahei, 和他父親Kaku Taniyama的第三個(gè)兒子,和第六個(gè)孩子。同時(shí)他有三個(gè)兄弟和四個(gè)姐妹。而他父母都很長(zhǎng)壽,活過(guò)了九十歲。他的名可以表達(dá)為一個(gè)中國(guó)漢字,而且他曾經(jīng)告訴我可以發(fā)音為“Toyo”。但如果我記得沒(méi)錯(cuò)的話,似乎本來(lái)也應(yīng)當(dāng)這樣發(fā)音。但是當(dāng)他長(zhǎng)大以后,他身邊的人,除了他的家人,都將它發(fā)音為“Yutaka”。隨之他也接受了這樣的稱呼,從此他就成了“Taniyama Yutaka”。至少他總是在文章上屬這個(gè)名字,當(dāng)然有時(shí)會(huì)是相反的順序。我對(duì)他的童年生活,以及國(guó)中時(shí)代幾乎一無(wú)所知。唯一清楚的是在讀高中時(shí),他曾經(jīng)因?yàn)槿旧戏谓Y(jié)核而休學(xué)兩年。而在我的記憶中,每隔10到15分鐘,他就會(huì)開(kāi)始咳嗽。
他的父親是當(dāng)?shù)匾晃恢膬嚎漆t(yī)生,且對(duì)于大部分的病,都能夠開(kāi)藥治療。這事實(shí)上是當(dāng)時(shí)日本最為需要的醫(yī)生職業(yè)類型。我只見(jiàn)過(guò)他一面。他在他八十多歲的時(shí)候,依然充滿活力,而我認(rèn)為他應(yīng)當(dāng)屬于那種自力自強(qiáng)的人。我們見(jiàn)面不久,他就給我在東京大學(xué)的一位同時(shí)去見(jiàn)他的同事來(lái)了封信。這位老先生似乎認(rèn)為我的同事在學(xué)術(shù)上并不成功,他建議我的同事多吃一些富含維生素B(或許是維生素C,當(dāng)然也有可能是鈣)的食品,這樣對(duì)他的腦力工作非常有利。由于這是在谷山豐去世之后,我已經(jīng)沒(méi)有機(jī)會(huì)去搞清楚這位父親是否也給他同樣的建議。
谷山于1953年3月從東京大學(xué)畢業(yè),盡管他的年齡比我大,我卻是在1952年畢業(yè)。這是由于他的疾病造成的。我在1950年時(shí)就認(rèn)識(shí)他,但我們真正有了數(shù)學(xué)上的交往則要到1954年初。當(dāng)時(shí)我寫了一封信要求他歸還第124卷數(shù)學(xué)年鑒,因?yàn)樵谀且粌?cè)里有Deuring一篇關(guān)于復(fù)乘法的代數(shù)理論的文章。谷山在幾星期前將書借出。而在上一年的12月,我將我關(guān)于模p約簡(jiǎn)代數(shù)簇的文章寄給在芝加哥的André Weil,并且我想將這套理論應(yīng)用于阿貝爾簇,尤其是橢圓曲線。在谷山給我的回信中,他告訴我他有同樣的打算,并且禮貌的詢問(wèn)我是否可以向他講解一下我的理論?,F(xiàn)在回想起來(lái),他事實(shí)上有著更為廣博的知識(shí)和更為深刻的洞見(jiàn),在數(shù)學(xué)上比我要更加成熟,但我當(dāng)時(shí)還并不清楚這一點(diǎn)。
我依然保存著那張明信片,蓋著1954年1月23日的郵戳。時(shí)隔三十年,明信片已經(jīng)很舊了,但是還是留有他清晰的筆跡。上面有他父母家的地址,他暫時(shí)住在那里。那是一個(gè)不起眼的小鎮(zhèn),叫做Kisai。大約在東京大學(xué)以北30英里的地方,還是半鄉(xiāng)村半城鎮(zhèn)的樣子。偶然的,他出生于那里,成長(zhǎng)于那里。而大概只有上帝才能預(yù)見(jiàn)到,五年半之后,我將在那里一座廟宇的后面參加他的葬禮,站在他的墓碑前。
在我們通信期間,他是所謂的“特別研究學(xué)生”(special research student),而我則是助理研究員(assistant),但事實(shí)上我們并沒(méi)有什么本質(zhì)的區(qū)別。如果真有什么不同的話,那可能就是工資中的津貼有些不同。他在數(shù)學(xué)系,那里的教授負(fù)責(zé)本科三,四年級(jí)的課程,而我則屬于另外一個(gè)負(fù)責(zé)本科一,二年級(jí)課程的部門,位于另外一個(gè)稱為通識(shí)教育學(xué)院(College of general education)的校區(qū)。這種分隔是在此之前我們很少接觸的主要原因,另外一個(gè)原因則是我們雙方在性格上都有些羞澀。但最終我們都成為后一個(gè)部門的講師。在他死去的時(shí)候,他已經(jīng)晉升為副教授。
但不管我們是什么樣的職位,我們?cè)?954年到1955年期間事實(shí)上都是沒(méi)有指導(dǎo)教師的研究生。但我們卻有教學(xué)任務(wù),至少就我而言,相當(dāng)于一所美國(guó)大學(xué)兩門本科課程的教學(xué)量。這種情況幾乎適用于我們這一代所有的日本數(shù)學(xué)家。唯一的好處是我們大多數(shù)往往作為助理研究員時(shí)便得到了終身職位。而無(wú)論怎么說(shuō),那些老一輩的數(shù)學(xué)家們都不具備指導(dǎo)學(xué)生的能力。盡管如此,他們中的一些人還是會(huì)時(shí)不時(shí)地給一些毫無(wú)意義的指導(dǎo)。有一次,我們中的一員偶然的在火車上遇到一位五十多歲的教授,后者便問(wèn)及前者的研究興趣。當(dāng)聽(tīng)說(shuō)他在研究Siegel關(guān)于二次型的理論,那位老人說(shuō)到:“嗯,二次型啊。像你這樣年輕,可能還并不清楚,Minkowski在這方面有很多工作?!蔽业耐码S后向我談?wù)摿诉@件事,他模仿著那位教師自大的樣子說(shuō)道:“我當(dāng)然知道Minkowski的在這方面有所貢獻(xiàn),但是他對(duì)Siegel的理論能有什么貢獻(xiàn)?”我也曾經(jīng)聽(tīng)到很多類似這樣的無(wú)謂的建議和指導(dǎo)。
我覺(jué)得這些教授可能是在試圖模仿他們的前輩,尤其是其中一位令人景仰的人物,他一定做了很多這樣的評(píng)論。但是我總傾向于認(rèn)為大部分這種評(píng)論是毫無(wú)意義的?;蛘咚麄兛偸窃噲D以他們的方式表明自己依然在行,但卻沒(méi)有意識(shí)到像谷山這樣新的一代早已超越了他們。對(duì)于這一點(diǎn),我們將隨后給出證明。我必須說(shuō)明谷山從未給過(guò)這種自以為是的建議,對(duì)于那些比他年輕的人,他的建議總是專業(yè)而務(wù)實(shí)的。
不管怎樣,我們都對(duì)這些滑稽無(wú)用的建議不予考慮,但把它們看作對(duì)我們的警示:我們無(wú)法依賴別人,只有我們自己。確實(shí),在這兩代數(shù)學(xué)家中間的一代中,有一些已經(jīng)成名或者即將成名的杰出數(shù)學(xué)家。但事實(shí)上他們中的大部分人不是已經(jīng)在國(guó)外,就是很快就離開(kāi)了日本。例如,Kodaira 和 iwasawa 在美國(guó),然后Igusa 和Matsusaka 也隨之而去。
在1950年左右,希爾伯特第五問(wèn)題是一個(gè)經(jīng)常談?wù)摰牡脑掝},而類域論的算術(shù)化,甚至是格理論也被提及。但是上述問(wèn)題卻毫無(wú)吸引力,更多的人投入到代數(shù)幾何的研究當(dāng)中。在那時(shí),Chevalley 的《李群理論》和 Weil 的《代數(shù)幾何基礎(chǔ)》是兩本被廣泛閱讀的書籍。前者往往會(huì)被通讀,而后者則一般會(huì)在完成前二十頁(yè)的閱讀后被放棄。
在他的本科時(shí)代,谷山就已經(jīng)閱讀了這兩本書,以及Weil隨后兩本關(guān)于曲線與阿貝爾簇的書籍。谷山曾經(jīng)上過(guò)Masao Sugawara的《代數(shù)》這門課,他曾經(jīng)寫道Sugawara影響了他,并使他步入數(shù)論領(lǐng)域。Sugawara是我所在的系里一位年長(zhǎng)的教授,他曾經(jīng)就復(fù)乘法,以及高維空間的不連續(xù)群發(fā)表過(guò)一些文章。但是,我對(duì)谷山的這種說(shuō)法感到疑惑,因?yàn)槲矣X(jué)得Sugawara毫無(wú)創(chuàng)意,盡管我喜歡他并且尊重他的為人。但就我自己而言,在這段時(shí)間里,我個(gè)人完全只受我的同代人影響,尤其是谷山。而這些人中,沒(méi)有人超過(guò)三十歲。我想在本質(zhì)上,他也應(yīng)當(dāng)是這樣。
事實(shí)也正是如此,他的學(xué)識(shí)往往來(lái)自那時(shí)許多學(xué)生自己組織的討論班。他是那些討論班動(dòng)力的源泉,并且如饑似渴的吸收這盡可能多的知識(shí)。他那時(shí),也有可能是再晚一些的時(shí)候,一定學(xué)習(xí)了Hecke關(guān)于狄利克萊級(jí)數(shù)與模形式的論文 Nos 33,35,36和38中的一部分。當(dāng)我們?cè)谕粋€(gè)系里的時(shí)候,當(dāng)我無(wú)法從圖書館得到相關(guān)雜志的拷貝時(shí),他總是慷慨地將這方面他的筆記借給我。
 
第二部分
他的第一個(gè)非平凡的工作是《關(guān)于阿貝爾函數(shù)域上n-分點(diǎn)的問(wèn)題》,也許最終成為他四年級(jí)時(shí)的論文,盡管那并不是必須完成的。由于這篇文章旨在我對(duì)他的一些個(gè)人的回憶,我無(wú)意于在此細(xì)致的論述他的工作。所以我只簡(jiǎn)略的說(shuō)這篇文章根據(jù)Hasse的一些想法,以及Weil的一篇文章(數(shù)學(xué)年鑒 1951),給出了Mordell-Weil定理的一個(gè)證明。而在1953年,他是日本唯一一位在此問(wèn)題上具備相關(guān)工作的知識(shí)的人。我至今依然清晰地記得他在Chevally于1954年春在東京大學(xué)舉辦的討論班上,給出的關(guān)于這個(gè)工作的幾個(gè)報(bào)告。
如前所述,他曾經(jīng)一度對(duì)阿貝爾簇上的復(fù)乘法很有興趣。他首先考慮了一條超橢圓曲線的Jacobian簇的情形,最終歸結(jié)于更一般的阿貝爾簇的情形。由于在這個(gè)領(lǐng)域里很多事情還沒(méi)有搞清楚,必須要面對(duì)許多困難而“奮力的戰(zhàn)斗”,并且在不斷的嘗試與錯(cuò)誤之間“艱苦的求索”。他曾經(jīng)說(shuō)任何一個(gè)數(shù)學(xué)家在進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的數(shù)學(xué)研究中,都會(huì)有上面描述的過(guò)程。在他的數(shù)學(xué)中,幾乎沒(méi)有“徒勞無(wú)功”這個(gè)概念,至少他從未有過(guò)這樣的觀點(diǎn)?;蛟S在其他人看來(lái)并非如此,但是他卻在“戰(zhàn)斗與求索”之中找到了無(wú)限的樂(lè)趣。他在1955年9月在東京-日光(Tokyo-Nikko)舉辦的代數(shù)數(shù)論研討會(huì)上發(fā)表了他的結(jié)果。他在那里見(jiàn)到了Weil, 并且吸收了Weil的一些觀點(diǎn)。他隨后發(fā)表了他關(guān)于阿貝爾簇和某種Hecke-L函數(shù)的聯(lián)系的文章的一個(gè)改進(jìn)版本,那是那個(gè)時(shí)代的頂尖之作。(L-functions of number fields and zeta functions of abelian varieties)
在那篇文章中并未包含的內(nèi)容,以及一些與我合作的工作則開(kāi)始列入計(jì)劃,我在這個(gè)問(wèn)題上也取得了一些獨(dú)立的成果。我們?cè)谶@個(gè)問(wèn)題上一起工作,而合作的風(fēng)格,以今天的標(biāo)準(zhǔn),可以被稱為是“悠閑”的。我們的生活非常的放松,甚至說(shuō)過(guò)于放松,相互毫無(wú)競(jìng)爭(zhēng)可言。這一點(diǎn)恐怕要被80年代的那些年輕數(shù)學(xué)家所羨慕。我們要感謝Yasuo Akizuki,因?yàn)樗f(shuō)服我們?yōu)樗尉庉嫷臄?shù)學(xué)單行本系列叢書(Sereis of mathematical monographs)撰寫一冊(cè),從而加快了我們的計(jì)劃。
在這段合作期間里,我經(jīng)常去拜訪他的“別墅”來(lái)探討一些事情,因?yàn)槟抢锉葘W(xué)校離我的住處更近。他總是在夜里工作到很晚。我在1957年的日記寫道:星期四下午,4月4日,2:20 p.m.,我拜訪了他的住宅,他還在睡覺(jué),而他說(shuō)他早上6:00才睡。另外一次,好像是早晨晚一些時(shí)候,我敲他的門卻沒(méi)有回應(yīng),于是我就去了系里,花了大約一個(gè)半小時(shí)的火車路程。我在系里找到了他,對(duì)他說(shuō):“在此之前我去過(guò)了你的住處?!睂?duì)此他則回答:“嗯,那時(shí)我在那里嗎?”他立即意識(shí)到他話中的破綻而感到非常尷尬,但是依然辯解稱:“你知道,那個(gè)時(shí)候我經(jīng)常在睡覺(jué)的?!?br>我發(fā)現(xiàn)他在許多方面與我不同。例如,我一直是一個(gè)習(xí)慣于早起的人。曾經(jīng)一段時(shí)間,我認(rèn)他更加理性化,而我總是隨意而無(wú)常,但或許我是錯(cuò)的。但我們卻有一些共同點(diǎn):我們都是一個(gè)大家庭中排位靠后的小孩。我是家里第五個(gè)孩子,也是最后一個(gè)。我之所以提到這一點(diǎn),是因?yàn)槲以?jīng)很討厭日本家庭中長(zhǎng)子們那種自我為中心的態(tài)度。雖然他并不是那種粗心大意的類型,但是谷山似乎天生就善于犯錯(cuò)誤,而且絕大部分錯(cuò)誤總是指向正確的方向。在這一點(diǎn)我很羨慕他,卻沒(méi)有辦法模仿他。對(duì)我來(lái)說(shuō),犯一個(gè)“好”的錯(cuò)誤是何其之難。
我們一起完成的《現(xiàn)代數(shù)論》于1957年7月出版。我們下一個(gè)任務(wù)顯然是完成它的英文版本。盡管我們需要以更好的形式完成它,但是我們對(duì)此卻都喪失了熱情。第一個(gè)顯然的原因是我們松懈了下來(lái),因?yàn)榭傆X(jué)得我們至少已經(jīng)寫出了這本書,盡管是日文版。另外一個(gè)原因則更加實(shí)際一些:今年秋天我將去法國(guó),而這使我一直無(wú)法歇下來(lái)。然而,更加本質(zhì)的原因則可以引用書中前沿的一段話來(lái)說(shuō)明:
我們很難說(shuō)這個(gè)理論以其令人滿意的形式給出。但不管如何,我們至少可以說(shuō):我們已經(jīng)在攀登的旅途中前進(jìn)到了一定的高度,這使得我們可以回顧以往的腳印,并對(duì)最終的目標(biāo)有一定的認(rèn)識(shí)。
用精煉的語(yǔ)言來(lái)說(shuō),我們必須尋找更好的表述和更加細(xì)致的結(jié)果。那一年,我們已經(jīng)考慮以adele的語(yǔ)言重寫整個(gè)理論,或許本應(yīng)該朝這個(gè)方向努力,但我們并沒(méi)有。另外,作為一種心理反應(yīng),一旦人們證明了些什么,他總會(huì)傾向于去得到新的理論,而非去潤(rùn)色已知的結(jié)果。確實(shí),我們兩人都開(kāi)始對(duì)各種類型的模形式發(fā)生興趣,而這條道路令人更加興奮。于是,我們?cè)跂|京與巴黎之間的通信總是圍繞這一方面的問(wèn)題。在1958年的春天,他告訴我一些新消息:東京迎來(lái)了Siegel和Eichler,他們將給一系列報(bào)告。前者的報(bào)告有關(guān)二次型的約簡(jiǎn)理論,而后者則是有關(guān)他最新的研究工作。同時(shí),在巴黎,Cartan的討論班開(kāi)始圍繞Siegel模形式展開(kāi)。
我比他更加頻繁的去信,而他在這段期間只回了兩封信。在日期為1958年9月22日的第二封信中,這也是他現(xiàn)存的信件中很晚的一封,他提到希爾伯特模形式和某種狄利克萊級(jí)數(shù)之間的Hecke類型的關(guān)聯(lián)可以由GL(2)的adele群來(lái)給出。但是,如同信中的語(yǔ)氣所暗示的,他的熱情在減弱。他知道僅僅給出這種方法的可行性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這里需要一個(gè)真正的突破。顯然更多的工作需要完成;事實(shí)上他寫道:由于天氣太熱,我已經(jīng)一個(gè)月沒(méi)有在這上面工作了,但我馬上會(huì)重新考慮它?;蛟S給足夠的時(shí)間讓他去專心考慮,他會(huì)在這上面成功,但是他永遠(yuǎn)地將這未完成的工作留了下來(lái)。因?yàn)樗麑⒃趦蓚€(gè)月后永遠(yuǎn)地離開(kāi)我們,而這無(wú)論對(duì)于寄信的人還是收信的人,都是無(wú)論如何也不會(huì)想到的。
至于我們一起合作的工作,在他死后情形則完全改變,我將隨后論述。而他將我獨(dú)自留在世間,我則將他未完成的工作看作我的職責(zé)。我盡可能快地去完成這項(xiàng)工作。盡管我對(duì)我得到的計(jì)算公式并不完全滿意,但最終在1961年的春天,“阿貝爾簇上的復(fù)乘法及其在數(shù)論中的應(yīng)用”這篇文章得以發(fā)表。文章的題目是他在一封信里建議的。我又花了十年的時(shí)間從一個(gè)更好的觀點(diǎn)來(lái)梳理這項(xiàng)工作,而后又花了五年的時(shí)間,如他所愿,采用theta函數(shù)的方式論述了整個(gè)理論。但是,無(wú)論怎樣,那個(gè)本應(yīng)因此而感到高興的男人,早已離開(kāi)了我們。
最后一部分:
談及他的私人生活,以及他最后的日子,則首先要回到1955年。那時(shí)我們已經(jīng)是同一個(gè)討論班的成員,而在這一年的十二月,他來(lái)到我所在的部門工作之后,我們的關(guān)系變得更加親密。而我們往往一起承擔(dān)各種工作。例如,由于職責(zé)所需,我們要在某個(gè)辦公室中一起批改入學(xué)考試試卷,每人要分擔(dān)超過(guò)5,000份。然而,對(duì)我們來(lái)說(shuō)幸運(yùn)的是,同樣對(duì)考生來(lái)說(shuō)不幸的是,大部分試卷都是白卷。
在那些愜意的日子里,我們和許多其他的朋友一同分享快樂(lè)。在咖啡店中度過(guò)那些輕松的時(shí)光,在周六的下午徜徉于市里的植物園,或者郊外的公園。在傍晚,我們則在那些專賣鯨魚(yú)肉的餐館中用餐,而這在當(dāng)時(shí)并不被認(rèn)為是過(guò)于閑致的生活,在今天卻難以想象。在學(xué)校一天的工作之后,我們常常一起散步到很遠(yuǎn),去拜訪神道教的神社,買一些寫在小紙片上的“神諭”以自?shī)?,那些“神諭”被認(rèn)為可以告知我們的命運(yùn)。
有一次我們一起在火車上時(shí),他問(wèn)我下一站的名字,我則回答:下一站將到達(dá)“車站”,而再下一站則是“下一個(gè)車站”。這讓他非常開(kāi)心,因?yàn)樗谝淮温?tīng)到這個(gè)笑話。而我則不得不向他解釋說(shuō),我只是模仿了那時(shí)收音機(jī)里一出流行喜劇的一段臺(tái)詞而已。他于是馬上就買了一臺(tái)收音機(jī),后來(lái)又有了一臺(tái)唱片機(jī)和一堆的唱片。在我們前面提到的最后一封信里,他寫道:最近我一遍又一遍的聽(tīng)貝多芬的第八交響曲。我想這些和看電影大概就是他獨(dú)自一人時(shí)所有的娛樂(lè)。他很喜歡一部電影《國(guó)王與我》。我不認(rèn)為他會(huì)演奏某種樂(lè)器,更談不上擅長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)。他不喝酒,不吸煙,也無(wú)嗜好。他并不熱衷于旅游;甚或,在我看來(lái),他盡他所能逃避出游,或許這是由于他孱弱的身體。我想京都或許就是他一生中到過(guò)的最遠(yuǎn)的地方了。作為一名受過(guò)教育的人,他一定讀過(guò)那些經(jīng)典名著。但對(duì)于那些日本或國(guó)外的當(dāng)代作家的小說(shuō),我認(rèn)為他并非一名熱心讀者。他對(duì)歷史也毫無(wú)興趣,除非與數(shù)學(xué)有關(guān)。
然而,他早年曾經(jīng)花費(fèi)大量的時(shí)間和精力就一些學(xué)術(shù)上的相關(guān)話題寫一些期刊文章。寫作涉及方方面面:像如何培養(yǎng)一名數(shù)學(xué)工作者,如何組織一個(gè)數(shù)學(xué)機(jī)構(gòu),對(duì)他人的一些舊文章的評(píng)論,書評(píng),等等等等。他寫起這些文章來(lái)速度很快,寫完之后也很少修改?;蛟S他是通過(guò)寫作來(lái)梳理他的想法。他寫作風(fēng)格簡(jiǎn)單明了,比起他的報(bào)告來(lái)好很多。有時(shí),他在文章中會(huì)顯得比談話時(shí)顯得更加興奮。說(shuō)實(shí)話,我覺(jué)得他這種喜好很可惜,這實(shí)在是在浪費(fèi)他寶貴的時(shí)間。而寫每一篇文章的原因,都不足以然他花費(fèi)如此多的努力。盡管我從未向他鮮明的提及我的看法,但是有一次他聽(tīng)了我關(guān)于放任政策的一些看法,幾天后他就給我一份關(guān)于這個(gè)主題的粗略的手稿,其中諷刺了我在講話時(shí)的儀態(tài)。我當(dāng)然表示了不滿,他也就將那一部分刪去了。
他對(duì)他的同事總是很友好,對(duì)那些比他年輕的人更是如此,他真誠(chéng)地去關(guān)心他們的生活。但是同樣的,或許有些過(guò)于苛求,我想這也大大減少了他從寫作中獲得的樂(lè)趣。如果真的如此,我對(duì)此并不會(huì)感到太惋惜。
我想我應(yīng)當(dāng)在這里結(jié)束這種散漫的對(duì)他生活的描寫,而去回憶他最后的幾個(gè)月。在那些時(shí)日里,我們充滿了青春的激情與愿望,可以說(shuō)在各個(gè)方面,無(wú)論是在學(xué)術(shù)上,還是在生活上。而談及后者,我想那時(shí)的情緒可以用一句話概況:沒(méi)有人會(huì)去相信包辦婚姻——嗯,幾乎沒(méi)有?;蛟S我們中有人會(huì)認(rèn)為,這種婚姻是為那些資產(chǎn)階級(jí)們準(zhǔn)備的,我們無(wú)產(chǎn)階級(jí)則應(yīng)當(dāng)鄙視這種邪惡的行為,當(dāng)然這顯然是夸大其詞了。事實(shí)上,當(dāng)我在1959年一個(gè)炎熱的夏日,大約是在他去世后八個(gè)月,和一些朋友一起給他的家里打電話表示慰問(wèn)時(shí),他家里的長(zhǎng)男,但也可能是他的爸爸,向我介紹對(duì)象,而對(duì)方則是一位知名畫家的女兒。我隨之在一次舞會(huì)上尷尬的詢問(wèn)一位女伴該如何應(yīng)對(duì),她告訴我一本禮儀書籍建議人們應(yīng)當(dāng)如此如此回答。我于是在回復(fù)中機(jī)械地重復(fù)了那些說(shuō)法,但結(jié)果卻是招致了一通大笑。而這件事也就到此為止。
我曾經(jīng)為一個(gè)想法感到好笑:這個(gè)女孩或許開(kāi)始時(shí)也是準(zhǔn)備介紹給谷山的。如果真的是這樣,我肯定會(huì)因次而與她結(jié)婚,盡管這個(gè)論點(diǎn)毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)遭到我夫人的嘲笑。但不管他的家里是如何希望的,他自己選擇了自己的伴侶,并最終獲得了雙方父母的同意。她的名字叫鈴木美沙子(Misako Suzuki).他常常愿意將她稱為M.S.,對(duì)于她我將予以介紹。但是我還是要先回到主題上來(lái)。
我想當(dāng)他見(jiàn)到她時(shí),她是他狹小而松散的社交圈中一位朋友的朋友的朋友。我還清楚地記得她在她母親的幫助下,在家里舉辦的晚宴聚會(huì)。參加的人有谷山,山崎(K.Yamazaki),他的未婚妻,還有我。那是在我即將離開(kāi)去法國(guó)的時(shí)候,在1957年的9月。這次聚會(huì),雖然是為我送別舉辦的,卻十分平靜,并不像在其它地方這種類型的聚會(huì)。我記得席間,她就他的沉默寡言開(kāi)玩笑。同樣的五個(gè)人在這一年的4月也曾一起聚會(huì),我想這幾乎就應(yīng)當(dāng)是他們兩個(gè)人第一見(jiàn)面的時(shí)侯。那時(shí)候有許多這樣度過(guò)的夜晚,只是隨著情形不同,人員也有所差別。
相對(duì)來(lái)說(shuō),美沙子是我的社交圈中一位新的成員,所以我一直并不是很了解她。她看起來(lái)是那種典型的好女孩,來(lái)自于一個(gè)典型的中上階層的家庭。她說(shuō)話很流利,是標(biāo)準(zhǔn)的東京口音。她是獨(dú)女,并且要比他小五歲。當(dāng)傳來(lái)他們訂婚的消息時(shí),我有些吃驚。因?yàn)槲以?jīng)模糊的感覺(jué)兩人并不般配,但我卻并未感到疑慮。
我隨后聽(tīng)說(shuō)他們一起租了一間很不錯(cuò)的公寓。他們一起為了他們的新家置辦廚具,并開(kāi)始準(zhǔn)備婚禮。在他們的朋友看來(lái),一切充滿了喜悅與希望。然而,悲劇卻悄然降臨了。1958年11月17日,星期四,清晨,公寓(這是我們最先提到的那所)的房屋管理員發(fā)現(xiàn)他死在他的房間里,在桌上留有一些紙張。他的遺囑被寫在其中三張紙上,而這些紙來(lái)自于他經(jīng)常用來(lái)研究數(shù)學(xué)的筆記本。上面的第一段這樣寫道:
直到昨天,我自己還沒(méi)有明確的自殺意圖。但一定有些人已經(jīng)注意到,近一段時(shí)日以來(lái),無(wú)論在身體上還是精神上我都感到很疲倦。至于我自殺的原因,盡管我也不了解我自己,但這決非由于某件特殊的事情,或者某個(gè)特定的原因。我只能說(shuō),我被對(duì)未來(lái)的絕望所困住?;蛟S有人會(huì)因?yàn)槲业淖詺⒍鄲溃踔潦艿侥撤N程度的打擊。我由衷地希望這件事不會(huì)為他們的將來(lái)帶來(lái)陰影。但無(wú)論怎樣,這實(shí)際上都是一種背叛。我請(qǐng)求你們?cè)?,將這作為我最后一次以我自己的方式來(lái)行事。畢竟終其一生,我都在以我自己的方式行事。
他隨后逐條列出了對(duì)于他的物品的安排,以及哪些書和唱片應(yīng)當(dāng)歸還圖書館和他的朋友,等等。對(duì)于他的未婚妻,他特別提及:“我愿意將我的唱片和唱片機(jī)送給她,如果她對(duì)此并不感到煩惱的話?!彼瑫r(shí)也說(shuō)明了他所教授的課程“微積分”與“線性代數(shù)”的進(jìn)度,并留下了一份筆記,在上面他對(duì)這個(gè)舉動(dòng)所造成的不便,向他的同事們道歉。
就這樣,在那個(gè)時(shí)代中一位最為杰出和開(kāi)創(chuàng)性的數(shù)學(xué)家自己結(jié)束了自己的歷程。那時(shí)離他31歲的生日還有5天。
這無(wú)可避免的掀起了風(fēng)暴,隨之是葬禮,他記憶中所有的的親友、同事聚集在一起。他們都感到非常的迷惑,他們相互詢問(wèn)他自殺的緣由,但卻找不到可信的原因。從他的未婚妻那里,他們得知在那個(gè)不幸的早晨的前幾天,他還打算去看望她。似乎上天注定他只能是一個(gè)純粹的數(shù)學(xué)家,而不能成為一個(gè)家庭中的男人。我最終以此來(lái)安慰自己,但那已是很多年以后的事了。
不管怎樣,幾星期之后,人們慢慢地從震驚與悲痛中恢復(fù)了過(guò)來(lái),似乎人們已經(jīng)開(kāi)始回到日常的生活。然而,在十二月清冷的一天,美沙子在他們?cè)緶?zhǔn)備作為新房的公寓中自殺。她留下了一份遺囑,但從未公布。我只聽(tīng)說(shuō)其中大致有這樣一段話:“我們?cè)嗷コ兄Z,無(wú)論到哪里我們都會(huì)永遠(yuǎn)在一起。現(xiàn)在他離開(kāi)了,我也必須離開(kāi)去跟隨他。”
當(dāng)這一系列的悲劇發(fā)生時(shí),我在普林斯頓大學(xué)作為高等研究所中的一員。所以這些細(xì)節(jié)都是我在1959年的春天回東京后,Kuga和Yamazaki告訴我的。谷山本應(yīng)當(dāng)在這一年的秋天去高等研究院,而我也原本打算在那里再呆一年,但我最終選擇了離去。
當(dāng)我回家的時(shí)候,已是櫻花爛漫的季節(jié),眼簾中處處是深綠色的樹(shù)葉。借助一句常用的描述:春色輕盈的掠過(guò)。在我離開(kāi)這這一年半里,東京的街道依然喧鬧,依然充滿世俗的氣息。但是人卻不一樣了。我也如此。盡管隨后轉(zhuǎn)型的那段時(shí)期即將到來(lái),但在這晚春的日子里,我只能無(wú)助的面對(duì)這樣一個(gè)事實(shí):已經(jīng)無(wú)法再舉辦兩年前那樣的聚會(huì)了,那段快樂(lè)激昂的日子已經(jīng)過(guò)去了。
作為這篇文章的結(jié)束,我或許應(yīng)當(dāng)反問(wèn)自己:谷山豐是怎樣的人?這并不是去問(wèn)及某個(gè)數(shù)學(xué)史中的形象。我想說(shuō)的是他的存在對(duì)于他的同代人,尤其是我,會(huì)有怎樣的意義。自然而然,我所寫下的或許可以看作對(duì)這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的解答。但如果簡(jiǎn)而言之,我應(yīng)當(dāng)指出,寫到這里,整篇文章無(wú)非是要說(shuō):對(duì)于許多跟他進(jìn)行數(shù)學(xué)探討的人來(lái)說(shuō),當(dāng)然包括我自己在內(nèi),他是我們的精神支柱?;蛟S他自己從未意識(shí)到他的意義。但是甚至與他在世時(shí)相比,我在此刻能夠更加強(qiáng)烈的感受到他那時(shí)在這方面高尚的慷慨大度。然而在他陷入絕望的時(shí)候,我們卻沒(méi)有人給他以支持。每當(dāng)念及于此,我都陷入令人心酸的悲傷之中。
 

 6 ) great

it was the most important moment of my working life.
it was so indescribably beautiful,
it was so simple and so elegant
and I just stared in disbelief for twenty minutes.
then during the day I walked round the department,I'd keep coming back to my desk and looking to see it was still there,
it was still there ??!

懷爾斯在回憶起這一段時(shí),不能自已,人類科學(xué)史上的偉大一刻。
很早就讀過(guò)這本書,真是美妙的回憶

 短評(píng)

看得人熱血沸騰

4分鐘前
  • zingi
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不明覺(jué)厲?。?/p>

7分鐘前
  • Felidae
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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。

11分鐘前
  • 么么醬
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懷爾斯是幸運(yùn)的,因?yàn)樗麑9E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。

12分鐘前
  • 老泰瑞
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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。

15分鐘前
  • 容貌焦慮主理人
  • 還行

紀(jì)錄片主要只提到懷爾斯教授的工作,仍然十分精彩。

17分鐘前
  • 天淵
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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/

19分鐘前
  • Tao Project
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片子里面展現(xiàn)的學(xué)術(shù)生活是那么的純粹。

20分鐘前
  • 直立猿人
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on way or another

25分鐘前
  • 還行

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!

27分鐘前
  • 阿文
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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!

30分鐘前
  • 行者
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300多年的夢(mèng)想...向你們致敬...BBC.Fermat's.Last.Theorem.DivX511.AC3

33分鐘前
  • 荼笑
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作為一頭不折不扣的豬,我竟一向愛(ài)看這樣的片子。

35分鐘前
  • 瘦豬
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【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?

39分鐘前
  • 文心孤竹
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有Wiles的熱情和堅(jiān)持是一種多大的幸福!

41分鐘前
  • keppel
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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。

46分鐘前
  • 劉康康
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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??

50分鐘前
  • Observer
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令人尊敬的接力棒證明。。。。

55分鐘前
  • Sophie Z
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"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."

58分鐘前
  • 夢(mèng)里醉逍遙
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Andrew Wiles講著講著自己就落淚了,我也跟著內(nèi)心澎湃。

1小時(shí)前
  • PR
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