数学领域未解决的难题
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发布时间:2024-04-01 13:23
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时间:2024-04-23 23:48
费尔马数
伟大的科学家也会犯错误,就连费尔马这位被誉为十七世纪最伟大的数学家也不例外。费尔马出生于17世纪初的法国,是一个皮革商的儿子,童年是在家里接受的教育。三十岁那年,他得到图卢兹地方议会辩护士的职位。在那里,他谦虚谨慎地干他的工作,并且利用业余时间从事数学研究。虽然他一生中发表的著作不多,但他和同时代的许多一流数学家有通信往来,并给他们以相当大的影响。
在费尔马对数学多种多样的贡献中,最杰出的是对现代数论的奠基。而他所犯的错误也恰恰在是他最擅长的数论中。
1640年,费尔马发现:设Fn=(2^2)^n +1,当n=0,1,2,3,4时,Fn分别为3,5,17,257,65537,并且这4个数都是素数。F5太大( F5 =4294967297),于是费尔马没有再进行验证,他猜测:对于一切自然数n,Fn都是素数,这种素数后来称费尔马数。但他猜错了。
1732年,欧拉验证发现:F5=4294967297=641×6700417,是一个合数。
一百多年后,有人发现F6=27477×67280421310721,也是合数。
令人惊奇的是,陆续有数学家发现F7,F8……,直到F19以及许多n值很大的Fn全都是合数。计算机发明后,计算大大简化,但是目前能判断它是素数还是合数的也只有几十个,除费尔马当年给出的5个外,至今尚未有新的素数发现。人们开始猜测:费马数是否只有有限个?除了那5个素数之外,是否再也没有了?这两个问题至今也没有解决,成为数学中的一个谜。
完美数
完美数是1个数刚好等于他的所有约数(除了它本身)的和, 又叫完全数。
比如6的约数是1、2和3,6=1+2+3
28的约数是1、2、4、7、14,28=1+2+4+7+14
除此之外还有496,8128,33550336等总共29个(至今人类只发现了那么多)
而且只发现了偶完美数。
完美数的性质
性质1:他们都可以写成连续的自然数的和:
6=1+2+3;28=1+2+3+4+5+6+7;496=1+2+3...+30+31
性质2:他们的全部因数的倒数和为2:
1/1+1/2+1/3+1/6=2
1/1+1/2+1/4+1/7+1/14+1/28=2
等等
性质3:至今发现所有完美数的尾数都是6或者8。
对于“偶完美数的个数是不是有限的?”、“有没有奇完美数”这两个问题,数学家到现在还没有解决。
此外还有诸如:能否找到求素数(质数)的普遍公式等等……