登陆注册
33523600000028

第28章 数学史上的奇迹

毕业于英国伦敦大学并从事地图着色工作的佛朗西斯·格里斯,在1852年发现了一个奇怪的现象:无论多么复杂的地图,只要用四种颜色,就可以区分有公共边界的国家和地区。佛朗西斯觉得这中间一定有着什么奥妙,于是写信向其胞兄佛德雷克询问。佛德雷克对数学造诣颇深,但绞尽脑汁依然不得要领,只好求教于自己的老师,着名的英国数学家摩根(1806-1871年)。摩根教授怀着浓厚的兴趣,对此苦苦思索了几个昼夜,觉得无法判定佛德雷克所提的问题是对还是错。于是便写信给挚友,着名的数学家哈密尔顿(1805-1865年)探讨。哈密尔顿才华横溢,当时以发现“四元数”(一种在复数基础上扩展的新数)而饮誉欧洲。

在信中,摩根希望哈密尔顿要么能证明“如果一张地图,图上任意分成许多部分,要求有共同边界的两部分涂不同颜色,那么只要四种颜色就够了”,要么构造出一个需要五种或更多种颜色的图来。

但是,拥有超人智慧的哈密尔顿两者都没能做到。他耗费了整整13年心血,终于一筹莫展,抱恨逝去。

哈密尔顿死后,又过了13年,一位颇有名望的英国数学家凯莱(1821-1895年)在一次数学年会上把这个问题归纳为“四色猜想”。并于次年,即1879年,在英国皇家地理会刊的创刊号上,公开征求对“四色猜想”的解答。从此,“四色问题”不胫而走,成为街谈巷议的热题。

然而,上述情况并没有持续很久。在征解消息发出的同年,一位半路出家的数学家肯普,发表了一个关于四色定理的证明,这使曾经出现的一时轰动很快平息了下来。人们普遍以为“四色猜想”已成为历史。不料过了11年,即1890年,一个名叫赫伍德的青年,指出了肯普在证明中的错误。从而使这一沉息了十年之久的问题,又重新燃起了熊熊的烈火!与此同时,赫伍德匠心独运,利用肯普提供的方法,成功地证明了用五种颜色能够区分地图上相邻的国家。这算是在向“四色猜想”进军中的第一个重大突破。

正是由于五色定理的证明不是很难,由此与费尔马猜想及哥德巴赫猜想不同,有不少数学家小看了四色猜想。相对论的创始人,伟大物理学家爱因斯坦的数学导师闵可夫斯基(1864-1909年)教授,就是其中最为典型的一个,他认为四色猜想之所以没有解决,是因为世界上第一流的数学家还没空去研究它。

有一次,教授给学生上课,他偶然间提到这个问题,随之即兴推演,似乎成竹在胸,写了满满一个黑板,但命题仍未得证。第二次上课,闵可夫斯基又继续推演,结果仍旧是满怀信心进教室,垂头丧气下讲台。如此这般折腾了几个星期之后,教授终于精疲力竭。一天,他走进教室,疲惫地注视着依旧挂着“证明”的黑板。此时适逢雷电交加,他终于醒悟,并愧疚地承认:“上帝在责备我,四色问题我无能为力!”这之后,全世界数学家都掂出了“四色猜想”的沉重分量。

人类智慧面对着又一个世界难题的挑战。在正面失利之后,数学家们决定从侧面进军。

终于,有人在1922年证明了国家数f小于等于25时四色猜想成立;1938年,国家数f推进到32;1969年又推进到45。47个春秋,仅仅使国家数推进了20。这的确是一条布满荆棘、令人生畏的路。主要困难是构形的可能性太多,需要做两百亿次的逻辑判定,这远不是一个人的力量所能做到的。人们对此望而生畏了。

与此同时,科学的地平线上出现了一道曙光,电子计算机的运用,使四色猜想的证实有了希望。然而在20世纪70年代初,即使是电子计算机,也要连续算上十一年半!这是何等艰难的目标,但人类并没有放弃这种机会,进军的号角吹响了。科学家们通力合作,一面不断改进方法减少判断次数,一面继续提高计算机的计算速度,使问题的解决终于有了眉目。

美国伊利诺斯大学的数学家阿沛尔和哈肯教授,于1976年9月运用每秒计算400万次的电子计算机,在运转1200小时后,终于成功地完成了“四色定理”的证明工作。

消息传来,全世界欢欣鼓舞!数学史上的三大难题之一,在人与计算机的“合作”下,终于被征服了。这是亘古未有的奇迹,为纪念这一历史性的时刻与史诗般的功绩,在宣布四色定理得证的当天,伊利诺斯大学邮局加盖了以下邮戳:

“Fourcolorssuffice!”(四种颜色足够了!)

同类推荐
  • 绿色世界(地球一小时)

    绿色世界(地球一小时)

    大气污染严重,草木植被日渐被高楼和工厂覆盖,稀有物种濒临灭绝,下一个会不会就是人类?杨小川的《绿色世界》倡导人们重建美好世界,珍惜地球,珍惜我们的世界。
  • 新课程百科知识-漫话陶瓷

    新课程百科知识-漫话陶瓷

    此书介绍了史前陶瓷;夏、商、周陶瓷;秦、汉陶瓷;魏、晋、南北朝陶瓷;唐、五代瓷器;以及元朝,清朝等瓷器。
  • 爱因斯坦的圣经

    爱因斯坦的圣经

    本书是对科学发现和宇宙洞察的总结,它采用了《圣经》的文体,分为《旧约》和《新约》两部分。创世之初的宇宙是什么样子?星星何时开始在天空中闪烁?太阳和地球是如何形成的?生命如何从复杂的有机体中开始?大型爬行动物何以统治地球?哺乳动物和人类真是进化而来的吗?《旧约》部分在讲述宇宙演化的精彩故事之时,不仅为我们解答了这些问题,而且展示了人类对宇宙和生命探索的最新成果,宇宙的历史“在言说中复活了”。自然的“戒律”是什么?人的灵性和智慧是如何出现的?物质与生命的基本要素是什么?《新约》部分在揭示这些奥秘的同时,也将宇宙和自然的固有之美展现在我们面前。自然与我们同在!阿门。
  • 站在巨人肩上-从摩尔根谈遗传基因

    站在巨人肩上-从摩尔根谈遗传基因

    本套《站在巨人肩上》丛书,共30本,每本以学科发展状况为主脉,穿插为此学科发展做出重大贡献的一些杰出科学家的动人事迹,旨在从文化角度阐述科学,突出其中的科学内核和人文理念,增强读者科学素养。
  • 采撷科学世界的明珠(科普知识大博览)

    采撷科学世界的明珠(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
热门推荐
  • 次元游戏场

    次元游戏场

    一切都是设定好的,洪晃是一个先天孤儿,班上隐形人,看他如何在系统的安排下躺着闻名世界。
  • 柴米油盐下的爱情

    柴米油盐下的爱情

    一对苦恋的人儿因为生活压力所迫,在自以为为对方考虑而做出的种种无奈、荒唐但却真正伤害着心爱的人的事,但他们血泪心酸谁能理解,他们的所谓付出又值得吗?女孩因所谓的付出却与另三个女孩误入陷阱,她们能逃离虎口吗?她们各自的命运会如何?
  • 蓝星人传奇

    蓝星人传奇

    我们从哪里来?我们是谁?我们要到哪里去?明白答案的那一刻,你将超凡入圣。这是一个发生在平行宇宙的故事,清王朝在不知名穿越者的干涉下没有灭亡。步入现代社会时,因为太阳与地球之间相对位置发生了变化,太阳南极发射出的高能量未知粒子可以照射到地球上。主角作为尼安德特人的纯血后裔拥有了特异功能,从一个小乞丐变成了超能者。同样拥有百分之一到百分之百之间的两族混血也拥有了各种特异功能。现代科学为基础的唯物论代表着科技的力量,各种特异功能修炼技法代表的唯心论代表着修真力量,两股势力接连碰撞,引发战争。最后,地球的孩子们最终放弃了争端看向浩瀚的宇宙,与银河系其它生命之间产生联系,争夺整个星系的资源。
  • 皇室宠儿:恶魔公主归来

    皇室宠儿:恶魔公主归来

    美丽的公主,被她最要好的朋友所杀,哥哥将她复活,一命换一命,最终她要替哥哥报仇,来到了皇室贵族学院,等待她的究竟是死亡还是爱情还是悲伤。。。敬请期待。还有大家敬请期待第二季
  • 凡尔纳科幻故事精选(中)

    凡尔纳科幻故事精选(中)

    儒勒·凡尔纳是19世纪法国科幻小说大师,被誉为“科学幻想之父”。他的作品卷帙洁繁,包罗万象。本套书精选了凡尔纳的许多名篇,充分表现了凡尔纳的独特艺术思维,阅读这些科幻故事,有助于启发人类智慧和激发热爱科学、追求科学的热情,从而全面提高我们的科学文化素质。
  • 见你一时心起

    见你一时心起

    “唐沫!你有本事别跑!”“我跑什么,钱不是还上了吗?”唐沫无语的看着眼前的男人。“那你拿离婚协议干嘛!”男人显得有些激动“顾子傲,你这人有毛病吧,不是逢场作戏吗?”唐沫挣开男人的手。“我......再给两个月时间,现在离爷爷他们同意吗?”“加钱!”“你吃我的住我的用我的,我还没给你算呢……”“那行,今天民政局见!”“等等等……我给!行不,一块够不够?”“可以啊!”“老婆,我错了!”“谁是你老婆……”
  • 竹马太帅是个祸害

    竹马太帅是个祸害

    顾小叶小时候有一个宏愿:保护玄大白!然而现在,她只有一个想法:搞死玄混蛋!开学前一个月顾小叶闹着要出门旅游,全家拒绝不说,连竹马也不帮着她,顾小叶气得找了个街角蹲着去要饭,架势还挺足,坚持了一周。玄少爷气得肝胆都是疼的,他总觉得自己上辈子投胎喝孟婆汤的时候拧开盖子,盖上写着‘开盖有奖,喝一送一’最后应该用小字标注了‘概不退货’,当然‘送’的是顾小叶!…很少有人知道,他虽然面上一直嫌弃她,心里却有多在意她!喜为恶疾,无药可救,这世上唯她是他的心肝,疼宠于心尖。【伪玄幻+甜宠的校园文=你非常值得拥有。私设强大,地名,人名,事件无原型。】【主剧情恋爱,玄幻只是剧情需要,占比稀少,重要的事情说一遍】
  • 花都之樱

    花都之樱

    中部以北,一年有四季,春夏秋冬如此往复交替,极北,终年不化的皑皑白雪覆盖着地表,严寒阻断了生命在此的繁衍,听说南方一年四季都是温润的天气,冬天也只落雨,要是有机会,南方的都城建邺,去那里生活,在那里的城楼上喝酒看花,人生漫漫,在南部度过,也不失有趣,只此,何必它求。
  • 馨瑶吟

    馨瑶吟

    一位富二代女孩秦语馨,生来不凡,与她有千年师徒缘份的年轻男子,逐渐引导她走上修炼之途;另一个女孩,身体里流淌着上古皇者的血液,注定是天命之女……秦语馨:师父,你不明白我对你的心意吗?苏乾:所谓的情感,是对修行的阻碍,若心中执念无法消除,谈何证得大道?秦语馨:我懂了,师父。自此,秦语馨一心修行,将对师父的感情,深深埋藏在心中。多年以后,她成为高高在上的女神,主宰一方世界;然而她的内心依然惦记着,曾经深爱的人。公孙瑶:所谓的血脉,就一定要肩负着责任?不,我只想平平常常过完一辈子,连这一点小小的愿望,都无法实现吗?老天为何如此捉弄于我?为了挣脱命运的枷锁,我不惜与天斗,与众人为敌,我命由我不由天!慕君禹:小师妹的心情,师兄理解。放心大胆地去做自己想做的事,大道三千,万物生灵皆有一线生机,希望你能抓住机遇,改变命运。无论成功与否,师兄一直会默默支持着你。身具皇者血脉的她,生来肩负重任,是顺应天道大势,还是走自己的道?师兄在背后一直支持着她,尊重她的选择,与她一起面对艰难险阻,这一条道路上,并不孤独!
  • 弑神狂妖

    弑神狂妖

    莫言,被亲哥哥抹杀丢进绝妖渊,阴差阳错的继承了妖皇传承复活。生来只知道前进.。一个个超神的故事上演,他该如何演绎。