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爆炸吧知识
大家上学的时候有没有想过:在数学试卷上调戏阅卷人。
想想小天,会都不会写,还调戏阅卷人?想都不敢想。
但一个知乎大佬就做了。他居然用费马的原话作答:我已经想到了一个极佳的证明方法,只是这里地方太小,我写不下。
然后...................
老师给了他-2+-4分。
试卷果然没有费马好看。
小小费马才能多
费马,全名皮埃尔.德.费马。1601年出生于法国博蒙.德.罗马涅。父亲是个皮革商人,母亲是个穿袍贵人,费马没有大头也不用担心吃穿用度啥的。
严格来说,费马不算是父母拉扯大的,因为费马的启蒙教育被舅舅横插了一大脚。
就是这一脚,让费马成了啥啥都会的小全才。
舅舅受过良好的教育,但他的教育方式却很简单粗暴且有效:甭管是什么,都丢过去“围攻”费马就对了,突围后,费马也就成了“琴棋书画”样样精通的“大家闺秀”。
你觉得小天在瞎说?费马可是精通五国语言:法语、意大利语、西班牙语、拉丁语和希腊语,还有着各种各样的兴趣爱好呢!
从这我们就可以看出有一个有先见之明的长辈多么重要:30年后,费马将兴趣转向数学。还好费马有语言优势,不然就看不懂那些数学大师的书(拉丁文书),更不可能用拉丁文写书了(是什么书后面再说)。
松开舅舅的大腿后,14岁的费马来到了博蒙.德.罗马涅公学学习。
这时的费马也和我们一样迷茫着:唉,以后往哪条道走啊。
毕业后,走在时尚前沿的费马先后在奥尔良大学和图卢茨大学学习法律,才确定了第一条人生道路:法律。
为什么说费马走在时尚前沿呢?
在17世纪的法国,男子最体面的职业就是当律师,男子学习法律成为时髦,也让人钦佩。
毕业后,费马如愿成了律师。
作为律师,费马在图卢茨地区净被人夸,还从图卢茨院顾问升至图卢茨院大法官。在职期间,费马从不滥用职权,为人清廉,深受人们的尊敬和爱戴。他还淡薄文雅,不爱抛头露面。
但一个有研究成果的人,为什么会不想出来显摆显摆呢?
原来啊,在当时的法国,为了保持法官的公正性,法官们一般都宅在家。费马想爱抛头露面都不行!更别说他自己还非常佛系了!
不过,即使费马这么不爱抛头露面,小天还是发现了一个大瓜(小道消息):费马曾为了提高地位改名,貌似是从皮埃尔.德.费马改为皮埃尔.费马。
那之前不是说费马谈薄名利吗?现在怎么又说费马为了地位改名呢?
一切........都是为了爱情啊!
费马喜欢一个贵族的小姐,但是当时的法国十分重视出身,结婚更是讲究门当户对,但费马的父亲却只是一个商人。难道一份良缘就这样断了?
怎么可能!
费马排除万难娶到了贵族小姐,但生活中还是不免有一些摩擦。
这时候费马一个激灵,母亲是贵族啊!于是费马就改姓跟着母亲姓了,从此踏进了贵族的圈子,地位能不上升吗?
半路和尚成就多
作为数学家,费马是个名副其实半路出家的“和尚”。
人生都过半了,30岁的费马才发现数学有点意思开始捯饬数学,将数学作为自己的兴趣爱好(上文说了哦,他的本职是律师)。
费马发现数学有意思,还是源自一个古人的失传书。
这个古人是公元前三世纪的古希腊几何学家阿波罗尼奥斯,失传的书叫《平面轨迹》。1629年以前,费马便有了一个大胆的想法:重写这本失传的书。
没想到,这个大胆想法竟然还成真了!
费马只用两个步骤就把想法变成了现实。
一、用代数方法对阿波罗尼奥归于轨迹的一些失传的证据作了补充。
二、对阿波罗尼奥圆锥曲线论作总结和整理。
1630年,阿拉伯文版的《平面与立体轨迹引论》横空出世,失传的书终于得以重见天日。
但取得开门红的费马并没有立即发表这本书。直到费马去世14年后,这本书才得以出版。
那费马为什么没有立即发表这本书呢?
懒得呗!费马这个佛系的人,只将数学看做自己的兴趣,不打算靠数学赚钱揽名,就懒得费劲发表。而且费马觉得,有那发表的时间自己都捯饬出好些东西了,浪费个什么时间?
而且啊,费马不止这本书没发表,他的所有研究成果几乎都从来没有发表过。直到他死后,他的儿子花了好几年的时间才把他的成果一一整理出来发表,当时的人们这才知道:哦!原来费马这么厉害啊!
再说回《平面与立体轨迹引论》这本书。
在这本书中,费马阐述了解析几何的基本原理:
两个未知量决定一个方程式,对应着一条轨迹,可以画出一条直线或曲线。
这个原理比笛卡尔早七年,费马也就成了和笛卡尔并列的解析几何创始人之一。
如果你觉得费马这个业余爱好者就这点本事那你就错了!
费马还是数论的开拓者,可是被誉为“数论之父”的人呢!
但有意思的是,“数论之父”并不是第一个研究数论的人。
早在古希腊时期,数学家欧几里得、丢番图等人就已经开始研究数论了,但是他们的研究缺乏系统化。
这就让费马捡漏了。费马发现了这个问题,并且认为算数应该有他自己的园地——整数论。
沿着这个正确的思路,费马发现了一箩筐定理和公式。
其中较著名的一个就是在1630年发现的第二对相亲数17296和18416。
敲黑板划重点了!什么是相亲数呢?
相亲数又叫亲和数、友爱数、友好数。
相亲数:如果两个数a和b,a的所有除本身以外的因数之和等于b,b的所有除本身以外的因数之和等于a,则称a,b是一对相亲数。 每对相亲数都是“你中有我,我中有你”——你的约数之和等于我来,我的约数之和等于你。
而相亲数的发现,简直就是一场开赛几千年的接力大赛!你追我赶好不精彩!
1.320年左右,古希腊数学家毕达哥拉斯第一个提出相亲数的概念,同时也指出第一对最小的也是最简单的相亲数220和284
2.2500多年后,费马发现了第二对相亲数17296和18416
3.8年后,法国数学家笛卡尔找到了第三对相亲数9437056和9363584。
4.1747年,瑞士数学家欧拉找到了30对相亲数!后来,欧拉又发现了60对相亲数!
5.100多年后,意大利中学生帕格尼尼发现一对较小的相亲数——1184和1210。
6.直至1923年底,数学家们已经发现了1095对亲和数!
费马在数论领域另一个经典之作就是费马大定理了。
“这里空白的地方太小,写不下”指的就是费马大定理。
1637年,费马在阅读丢番图《算术》的拉丁文译本1621年版时,曾在该书第2卷的空白处写道:将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。”
总而言之一句话:当整数n>2时,关于x,y,z的方程式X^n+Y^n=Z^n没有正整数解。
不清楚的话体贴的小天还给你备了黑板式一目了然法,请看下图:
费马大定理
真理在没有检验的情况下就不能称之为真理。数学定理也是这样:一个定理在没有证实的情况下就不能视其为真。就算是费马说的也一样!
为了证实这个定理,各国的数学家以及数学爱好者们饿狼扑食,你争我夺。
直到三百多年后,英国数学家安德鲁怀尔斯才证明了该定理的正确性,同时也证实了费马的那句话——空白太小的地方确实写不下。
安德鲁怀尔斯
其实在怀尔斯之前,伟大的数学家欧拉、“数学王子”高斯以及最顶尖的数学论家库尔默都对费马大定理进行过验证,为什么验证成功的会是怀尔斯呢?
怀尔斯曾说过:“与费马大定理有关的任何事情都会引起太多人的注意,除非你的专心不被他人打散,而这一点恰恰会因旁观者太多而无法做到。”
怀尔斯闭关修炼七年,把自己关在家中的书房中除了美人(妻子)闲人勿进。
七年后,怀尔斯终于把费马大定理的证明过程验证出来,各大媒体争相报道,怀尔斯也在一夜之间响彻整个数学界。
因费马大定理成名的不只有怀尔斯,还有一个找死的德国人。
这个德国人叫沃尔夫斯凯尔,年轻时因被姑娘拒绝就准备抹脖子了。
但他不怎么着急抹脖子,不然怎么会看起了书?
这一看不得了,恰好看到库默尔论述柯西和拉梅证明费马大定理的错误。
作为一个强迫症患者,他能忍受这个错误吗?
于是,他就去修改这个错误去了。
改正后,他发现自己设定的自杀时间过了。
作为一个强迫症者,他能忍受超过设定的自杀时间吗?
于是,他捡回一条小命。
一个定理出名了两个人,除了费马这天底下也没谁了!
但如果你觉得费马就只有这些成绩,那你就又错了!
1654年,费马的兴趣转向了古典概率性领域。他和帕斯卡、惠更斯开始研究起了古典概率学的经典问题“赌点问题”。
结果一个不小心,他就弄清楚了赌点问题中的输赢概率,成了古典概率学的奠基人之一。
可谁都没有费马善变。
几年后,费马把研究兴趣转向了光学。
1662年,费马提出费马原理:光从一点到另一点是沿光为极值的路径传播的。
牛顿肩上的巨人
提出费马原理后,费马终于记起来自己是个数学爱好者了。
1692年,费马在《最小值和最小值的方法》手稿中提出求切线的方法。
这个方法特别厉害,连牛顿都竖起了大拇指。
牛顿的原话是这样的:
我从费马的切线做法中得到了这种方法的启示,我推广了它,把它直接并且反过来应用于抽象方程上。
大家知道牛顿这句话意味着什么吗?牛顿可是微积分的发明人,费马启示了牛顿,也就成了微积分的先驱者,所谓的巨人肩上的巨人。
但巨人也会倒地。
1665年,费马在卡斯特尔病逝。
他死后,有一个闲得不行的人(贝尔)数了数他的成就,这一数不得了,发现费马居然是17世纪数学家中产量最多的明星。
小天不知道贝尔是怎么数的,小天先数数看:
发现了解析几何,提出解析几何的一些基本原理,提出了费马大定理费马小定理,是近代数论的奠基人,在光学方面提出了费马定理,掌握了利用移轴和转轴方法简化的技法,对解析几个的圆锥曲线研究初步系统化,提出了求切线的方法,是微积分和古典概率论的奠基人......
费马你确定你是从30岁才开始研究数学的,而且还只是业余爱好者?
小天以后都不敢小瞧半路“出家”的人了......
写在最后
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