品读《费马大定律》

一提到学习数学估计很多人都得头疼,数学那么难那么枯燥一点也不好玩,尤其是看到和数学有关的书。到处都是公式定理,死板的数学语言曾经不知道杀死多少脑细胞,当我们离开校门还有多少人愿意主动阅读一本和数学有关的书呢?可数学又有它非常卓越的一面,在很多尖端领域都少不了它。数学作为一个基础学科在工程建设,航天科技,电子信息,互联网通讯,经济学,工业设计等等学科和行业中起着至关重要的作用。

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复杂数学世界

在很多领域都离不开数学公式的证明与计算,大家都熟悉的《资本论》讲的虽然是经济学原理,可它确实马克思和恩格斯用微积分计算过并且得到过证明,因此在理论上说明社会主义必然优越于资本主义。大家都知道股神巴菲特,他是因为炒股发家,但大家还不知道在美国还专门有一个由数学家团队组成的基金公司。这家公司是专业炒股公司,按理说炒股和数学有什么关系,一群数学家这不是不务正业吗?但稍微懂点股票的人都知道专业炒股人员都有自己设计的炒股软件,软件运作有专门的模型,都是炒股人员自己设计的。一般这个模型的数据都是他们凭借经验摸索出来的,后来有个数学家发现炒股和概率学有很大关系。因为股票市场上不同股票涨跌虽说没有什么规律,可所有的股票通过长期观察它的涨跌都有一个大概的概率,因此这位数学家就是利用这个原理尽可能购买涨幅最高的股票。这个数学家就凭借自己数学功底设计出一款全新的炒股软件,里面运用大量数学公式,投入使用以后一直赚钱。后来这个数学家就成立一家基金公司,招募员工全是数学家,这家公司即便是在金融危机的时候都没有赔钱,一直赚钱这就是数学在股市上的应用。

数学既然这么枯燥,同时又是很多行业不可或缺的基础学科,说明我们要想日子过的更好还真的需要培养一点数学思维。不然总让人家开玩笑说你的数学是不是体育老师教的,最后体育老师无辜中枪。

对于数学从小就很头疼,曾经为了计算出一道数学题不知道花费多少个小时,到最后还没有计算出结果。这么多年我和数学基本没有什么交集,差不多快要把它彻底忘掉。突然一本和数学有关的书出现在我的面前,这本书的名字叫《费马大定律》。虽说是数学书,但这本数学书和其他数学书最大的不同就是它是一本讲述数学家故事的书,不是单纯讲述原理的书,所以看起来很有趣。

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费马大定律

费马大定律是在1637 年法国人费马提出来的,具体的数学公式在这里就不介绍了,太烧脑。费马去世以后费马大定律一直没人可以证明出来,很多数学家都想挑战这座高峰,都以失败告终。后来这个难题终于被一个英国数学家怀尔斯攻克,《费马大定律》就是介绍怀尔斯是如何攻克这道数学难题的经历。

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费马大定律公式

怀尔斯曾经不是专门的数学家算是个研究曲线的数学家,而费马大定律研究的确实代数,两者差别很大。说来也挺有趣,很多难题很多年没有被专业人士解决,往往是外行给解决。都说内行看门道,外行看热闹,可有些时候这能看热闹的外行还真就能解决大问题。

怀尔斯对数学的研究不够全面,数学作为一个学科还分很多领域。有几何学,微积分,代数学,概率学等等。怀尔斯平时没事时喜欢研究双曲线,当时他在数学领域没有名气很多人都不认识他。直到他证明了费马大定律才声名鹊起,成为数学史上的传奇。

为了证明费马大定律很多数学家付出了一生的坚辛都没能证明,他们带着遗憾离开了人世。也正是因为它难才成为很多数学家前赴后继攻克的难题,怀尔斯曾经为了专心研究这个难题自己开始闭关修炼。他把自己关在一个屋子里,就是专心研究这个难题。对于费马大定律当时不仅仅是怀尔斯在研究,还有很多数学家都在研究。差不多到了怀尔斯这个时代距离提出费马大定律已经过去三百多年,研究这个难题已经是一个数学界热门。很多国家对此都表示谁要研究出来都会获得丰厚奖金,当然对于数学家他们不在乎奖金,他们看重的是解决难题以后获得巨大声誉。经过这三百年的研究,这个难题已经初见倪端,没嘴谁特别努力就会研究出来。而且数学界大师们经常交流,对这个问题非常关心,如果你对自己研究成果有所保留就会被其他数学家看不起,在数学圈的潜规则就是好东西要一起分享。怀尔斯为了不引起其他数学家注意,自己提前完成很多研究成果,在自己研究费马大定律的同时不定期的发布自己之前的研究成果。这样就不会引起其他数学家注意,他就一直专心研究费马大定律。

在怀尔斯研究期间,他一共花了一年半时间里就在专研这个难题。他利用自己掌握的数学知识,逐步将费马大定律化解成上百个小难题。这是怀尔斯非常高明的地方,很多数学家上来就瞄准目标研究。可是这个目标太强大,根本没有办法搞定,因此之前的数学家都是半途而废。然后怀尔斯把分解的小难题一个个解决,每解决一个难题给他的感受就像进入一间黑屋子里。你想尽一切办法在屋子里找到钥匙,然后找到进入下一间屋子的门把它打开就算解决一个难题。有时候一个小难题花好几天都解决不了,怀尔斯甚至茶不思饭不想近乎疯狂。一个个难题被他一点点化解,每天大部分时间都用在解决难题上。直到他完成了所有的证明,才松了一口气,于是就开心的带着自己的证明向世界宣布。这绝对是一个震惊世界的好消息,很多人听说怀尔斯证明了费马大定律,都闻讯赶来听他的证明。在他开始证明费马大定律的时候,有一个细节引起了一位数学家的注意。这位数学家还给出了反例导致怀尔斯的证明失败,就这样怀尔斯带着悲伤离开会场,自己内心久久不能平静。

随后在他不断完善过程中逐步找到了有力的证明,经过多次修补才把自己的证明落实到位。这个时候的怀尔斯已经从青年研究到了中年,得出合理的证明真的不容易。怀尔斯因此获得2016年阿贝尔奖,成为文明当代的数学家。

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安德鲁 怀尔斯

看过这本书被怀尔斯的证明过程深深吸引,数学在普通人看来真的很难,可在数学家看来越难越有趣。或许难就是数学的魅力所在,也正是因为数学的严谨才支撑现代的科学技术飞速发展。

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