在数学界的浩瀚星空中,费马引理和费尔马定理无疑是最耀眼的两颗星辰。数学界有个老规矩,凡是跟数论、代数结合忒紧密的定理,名字里往往得带点“费马”要么“费尔马”。但说确实,你见过最熟悉的并不是被后人挖出来补全的那个,而是那个后来被证明彻底毛病的版本。
我们一般说费马大定理,实际上是个误传。它真正的名字是费尔马猜想(Fermat's Last Theorem)。费尔马是个法国数学家,那时候刚四十出头,正忙得团团转,研究着各种古老难题。他在笔记本上随手记下一行话:“值为三整数的方程 当 大于 2 时没有整数解,我实在想不出来。”这行字,后来被世人传开,成了“无穷次方无解定律”。但这道菜,他实际上是彻底做砸了。
示例解析:为何 时看似无解?
想想看,当 时, 是个啥样?比如 1 加 1 等于 2,没难题;那 1 加 1 等于 3?行,随意取个数字,比如 ,,。你会发现,立方数长得飞快,中间空荡荡的一大块,哪位填都填不上。试了一百遍,发现是确实一体。
- 立方数的增长速度远超线性增长。
- 整数之间的空隙随着数值增大而急剧扩大。
- 这种“空隙”使得找到整数解变得几乎不可能。
可当 变成 4 呢?这个难题就有点悬疑了。。数学上是绝对成立的,比如 ,而 也等于 104976。不对,什么的。是 ,而 务必是个四次方数。,,。好吧,看来这个方程是有解的。看来费尔马当年没看对。
真正的危机来得更猝不及防。费尔马没死,他留了个纸条:“我在上面写了一页东西,没写完,请提醒我。”这意思就是,系数改成 -1,方程变成 ,这玩意儿解了吗?费尔马自己也不解,他在第三页又画了个框:“我不懂。”这页面就这样烂在草稿纸上,没被任何人看。