費(fèi)馬大定理

主演：Andrew Wiles Barry Mazur Kenneth Ribet 

導(dǎo)演：西蒙·辛格 

類(lèi)型：記錄 地區(qū)：英國(guó) 年份：1996

時(shí)間：2024-08-19 14:42:42

簡(jiǎn)介： 　　本片從證明了費(fèi)瑪最后定理的安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles開(kāi)始談起,，描述了 Fermat's Last Theorm 的歷史始末,，往前回溯來(lái)看，1994年正是我在念大學(xué)的時(shí)候,，當(dāng)時(shí) 　　本片從證明了費(fèi)瑪最后定理的安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles開(kāi)始談起,，描述了 Fermat's Last Theorm 的歷史始末,，往前回溯來(lái)看，1994年正是我在念大學(xué)的時(shí)候,，當(dāng)時(shí)完全沒(méi)有一位教授在課堂上提到這件事,，也許他們認(rèn)為，一位真正的研究者,，自然而然地會(huì)被數(shù)學(xué)吸引,，然而對(duì)一位不是天才的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他需要的是老師的指引,，引導(dǎo)他走向更高深的專(zhuān)業(yè)認(rèn)知,，而指引的道路，就在科普的精神上,?！　馁M(fèi)瑪最后定理的歷史中可以發(fā)現(xiàn),，有許多研究成果,，都是研究人員燃燒熱情，試圖提出「有趣」的命題，然后再嘗試用邏輯驗(yàn)證,?！　≠M(fèi)瑪最后定理：xn+yn=zn 當(dāng) n>2 時(shí)，不存在整數(shù)解　　1. 1963年 安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles被埃里克?坦普爾?貝爾 Eric Temple Bell 的一本書(shū)吸引,，「最后問(wèn)題 The Last Problem」,，故事從這里開(kāi)始?！　?. 畢達(dá)哥拉斯 Pythagoras 定理,，任一個(gè)直角三角形，斜邊的平方=另外兩邊的平方和　　x2+y2=z2　　畢達(dá)哥拉斯三元組：畢氏定理的整數(shù)解　　3. 費(fèi)瑪 Fermat 在研究丟番圖 Diophantus 的「算數(shù)」第2卷的問(wèn)題8時(shí),，在頁(yè)邊寫(xiě)下了註記　　「不可能將一個(gè)立方數(shù)寫(xiě)成兩個(gè)立方數(shù)之和,；或者將一個(gè)四次冪寫(xiě)成兩個(gè)四次冪之和；或者,，總的來(lái)說(shuō),，不可能將一個(gè)高於2次冪，寫(xiě)成兩個(gè)同樣次冪的和,?！埂　　笇?duì)這個(gè)命題我有一個(gè)十分美妙的證明，這里空白太小,，寫(xiě)不下,。」　　4. 1670年,，費(fèi)瑪 Fermat的兒子出版了載有Fermat註記的「丟番圖的算數(shù)」　　5. 在Fermat的其他註記中,，隱含了對(duì) n=4 的證明 => n=8, 12, 16, 20 ... 時(shí)無(wú)解　　萊昂哈德?歐拉 Leonhard Euler 證明了 n=3 時(shí)無(wú)解 => n=6, 9, 12, 15 ... 時(shí)無(wú)解　　3是質(zhì)數(shù)，現(xiàn)在只要證明費(fèi)瑪最后定理對(duì)於所有的質(zhì)數(shù)都成立　　但 歐基里德 證明「存在無(wú)窮多個(gè)質(zhì)數(shù)」　　6. 1776年 索菲?熱爾曼 針對(duì) (2p+1)的質(zhì)數(shù),，證明了 費(fèi)瑪最后定理 "大概" 無(wú)解　　7. 1825年 古斯塔夫?勒瑞-狄利克雷 和 阿得利昂-瑪利埃?勒讓德 延伸熱爾曼的證明,，證明了 n=5 無(wú)解　　8. 1839年 加布里爾?拉梅 Gabriel Lame 證明了 n=7 無(wú)解　　9. 1847年 拉梅 與 奧古斯汀?路易斯?科西 Augusti Louis Cauchy 同時(shí)宣稱已經(jīng)證明了 費(fèi)瑪最后定理　　最后是劉維爾宣讀了 恩斯特?庫(kù)默爾 Ernst Kummer 的信，說(shuō)科西與拉梅的證明,，都因?yàn)椤柑摂?shù)沒(méi)有唯一因子分解性質(zhì)」而失敗　　庫(kù)默爾證明了 費(fèi)瑪最后定理的完整證明 是當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)方法不可能實(shí)現(xiàn)的　　10.1908年 保羅?沃爾夫斯凱爾 Paul Wolfskehl 補(bǔ)救了庫(kù)默爾的證明　　這表示 費(fèi)瑪最后定理的完整證明 尚未被解決　　沃爾夫斯凱爾提供了 10萬(wàn)馬克 給提供證明的人,，期限是到2007年9月13日止　　11.1900年8月8日 大衛(wèi)?希爾伯特，提出數(shù)學(xué)上23個(gè)未解決的問(wèn)題且相信這是迫切需要解決的重要問(wèn)題　　12.1931年 庫(kù)特?哥德?tīng)?不可判定性定理　　第一不可判定性定理：如果公理集合論是相容的,，那么存在既不能證明又不能否定的定理,。　　=> 完全性是不可能達(dá)到的　　第二不可判定性定理：不存在能證明公理系統(tǒng)是相容的構(gòu)造性過(guò)程,?！　?> 相容性永遠(yuǎn)不可能證明　　13.1963年 保羅?科恩 Paul Cohen 發(fā)展了可以檢驗(yàn)給定問(wèn)題是不是不可判定的方法（只適用少數(shù)情形）　　證明希爾伯特23個(gè)問(wèn)題中，其中一個(gè)「連續(xù)統(tǒng)假設(shè)」問(wèn)題是不可判定的,，這對(duì)於費(fèi)瑪最后定理來(lái)說(shuō)是一大打擊　　14.1940年 阿倫?圖靈 Alan Turing 發(fā)明破譯 Enigma編碼 的反轉(zhuǎn)機(jī)　　開(kāi)始有人利用暴力解決方法,，要對(duì) 費(fèi)瑪最后定理 的n值一個(gè)一個(gè)加以證明,。　　15.1988年 內(nèi)奧姆?埃爾基斯 Naom Elkies 對(duì)於 Euler 提出的 x4+y4+z4=w4 不存在解這個(gè)推想,，找到了一個(gè)反例　　26824404+153656394+1879604=206156734　　16.1975年 安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 師承 約翰?科次,，研究橢圓曲線　　研究橢圓曲線的目的是要算出他們的整數(shù)解，這跟費(fèi)瑪最后定理一樣　　ex: y2=x3-2 只有一組整數(shù)解 52=33-2　　(費(fèi)瑪證明宇宙中指存在一個(gè)數(shù)26,，他是夾在一個(gè)平方數(shù)與一個(gè)立方數(shù)中間)　　由於要直接找出橢圓曲線是很困難的,，為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，數(shù)學(xué)家採(cǎi)用「時(shí)鐘運(yùn)算」方法　　在五格時(shí)鐘運(yùn)算中,， 4+2=1　　橢圓方程式 x3-x2=y2+y　　所有可能的解為 (x, y)=(0, 0) (0, 4) (1, 0) (1, 4),，然后可用 E5=4 來(lái)代表在五格時(shí)鐘運(yùn)算中，有四個(gè)解　　對(duì)於橢圓曲線,，可寫(xiě)出一個(gè) E序列 E1=1, E2=4, .....　　17.1954年 至村五郎 與 谷山豐 研究具有非同尋常的對(duì)稱性的 modular form 模型式　　模型式的要素可從1開(kāi)始標(biāo)號(hào)到無(wú)窮（M1, M2, M3, ...）　　每個(gè)模型式的 M序列 要素個(gè)數(shù) 可寫(xiě)成 M1=1 M2=3 .... 這樣的范例　　1955年9月 提出模型式的 M序列 可以對(duì)應(yīng)到橢圓曲線的 E序列,，兩個(gè)不同領(lǐng)域的理論突然被連接在一起　　安德列?韋依 採(cǎi)納這個(gè)想法，「谷山-志村猜想」　　18.朗蘭茲提出「朗蘭茲綱領(lǐng)」的計(jì)畫(huà),，一個(gè)統(tǒng)一化猜想的理論,，并開(kāi)始尋找統(tǒng)一的環(huán)鏈　　19.1984年 格哈德?弗賴 Gerhard Frey 提出　　(1) 假設(shè)費(fèi)瑪最后定理是錯(cuò)的，則 xn+yn=zn 有整數(shù)解,，則可將方程式轉(zhuǎn)換為y2=x3+(AN-BN)x2-ANBN 這樣的橢圓方程式　　(2) 弗賴橢圓方程式太古怪了,，以致於無(wú)法被模型式化　　(3) 谷山-志村猜想 斷言每一個(gè)橢圓方程式都可以被模型式化　　(4) 谷山-志村猜想 是錯(cuò)誤的　　反過(guò)來(lái)說(shuō)　　(1) 如果 谷山-志村猜想 是對(duì)的，每一個(gè)橢圓方程式都可以被模型式化　　(2) 每一個(gè)橢圓方程式都可以被模型式化,，則不存在弗賴橢圓方程式　　(3) 如果不存在弗賴橢圓方程式,，那么xn+yn=zn 沒(méi)有整數(shù)解　　(4) 費(fèi)瑪最后定理是對(duì)的　　20.1986年 肯?貝里特 證明 弗賴橢圓方程式無(wú)法被模型式化　　如果有人能夠證明谷山-志村猜想，就表示費(fèi)瑪最后定理也是正確的　　21.1986年 安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 開(kāi)始一個(gè)小陰謀,，他每隔6個(gè)月發(fā)表一篇小論文,，然后自己獨(dú)力嘗試證明谷山-志村猜想，策略是利用歸納法,，加上 埃瓦里斯特?伽羅瓦 的群論,，希望能將E序列以「自然次序」一一對(duì)應(yīng)到M序列　　22.1988年 宮岡洋一 發(fā)表利用微分幾何學(xué)證明谷山-志村猜想，但結(jié)果失敗　　23.1989年 安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 已經(jīng)將橢圓方程式拆解成無(wú)限多項(xiàng),，然后也證明了第一項(xiàng)必定是模型式的第一項(xiàng),，也嘗試?yán)?依娃沙娃 Iwasawa 理論，但結(jié)果失敗　　24.1992年 修改 科利瓦金-弗萊契 方法,，對(duì)所有分類(lèi)后的橢圓方程式都奏效　　25.1993年 尋求同事 尼克?凱茲 Nick Katz 的協(xié)助,，開(kāi)始對(duì)驗(yàn)證證明　　26.1993年5月 「L-函數(shù)和算術(shù)」會(huì)議，安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 發(fā)表谷山-志村猜想的證明　　27.1993年9月 尼克?凱茲 Nick Katz 發(fā)現(xiàn)一個(gè)重大缺陷　　安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 又開(kāi)始隱居,，嘗試獨(dú)力解決缺陷,，他不希望在這時(shí)候公布證明，讓其他人分享完成證明的甜美果實(shí)　　28.安德魯?懷爾斯 Andrew Wiles 在接近放棄的邊緣,，在彼得?薩納克的建議下,，找到理查德?泰勒的協(xié)助　　29.1994年9月19日 發(fā)現(xiàn)結(jié)合 依娃沙娃 Iwasawa 理論與 科利瓦金-弗萊契 方法就能夠完全解決問(wèn)題　　30.「谷山-志村猜想」被證明了,，故得證「費(fèi)瑪最后定理」　　ii　　費(fèi)馬大定理　　300多年以前，法國(guó)數(shù)學(xué)家費(fèi)馬在一本書(shū)的空白處寫(xiě)下了一個(gè)定理：“設(shè)n是大于2的正整數(shù),，則不定方程xn+yn=zn沒(méi)有非零整數(shù)解”?！　≠M(fèi)馬宣稱他發(fā)現(xiàn)了這個(gè)定理的一個(gè)真正奇妙的證明,，但因書(shū)上空白太小，他寫(xiě)不下他的證明,。300多年過(guò)去了,，不知有多少專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)家和業(yè)余數(shù)學(xué)愛(ài)好者絞盡腦汁企圖證明它，但不是無(wú)功而返就是進(jìn)展甚微,。這就是純數(shù)學(xué)中最著名的定理—費(fèi)馬大定理,。　　費(fèi)馬(1601年～1665年)是一位具有傳奇色彩的數(shù)學(xué)家,，他最初學(xué)習(xí)法律并以當(dāng)律師謀生,，后來(lái)成為議會(huì)議員，數(shù)學(xué)只不過(guò)是他的業(yè)余愛(ài)好,，只能利用閑暇來(lái)研究,。雖然年近30才認(rèn)真注意數(shù)學(xué)，但費(fèi)馬對(duì)數(shù)論和微積分做出了第一流的貢獻(xiàn),。他與笛卡兒幾乎同時(shí)創(chuàng)立了解析幾何,，同時(shí)又是17世紀(jì)興起的概率論的探索者之一。費(fèi)馬特別愛(ài)好數(shù)論,，提出了許多定理,，但費(fèi)馬只對(duì)其中一個(gè)定理給出了證明要點(diǎn)，其他定理除一個(gè)被證明是錯(cuò)的,，一個(gè)未被證明外,，其余的陸續(xù)被后來(lái)的數(shù)學(xué)家所證實(shí)。這唯一未被證明的定理就是上面所說(shuō)的費(fèi)馬大定理,，因?yàn)槭亲詈笠粋€(gè)未被證明對(duì)或錯(cuò)的定理,，所以又稱為費(fèi)馬最后定理?！　≠M(fèi)馬大定理雖然至今仍沒(méi)有完全被證明,，但已經(jīng)有了很大進(jìn)展，特別是最近幾十年,，進(jìn)展更快,。1976年瓦格斯塔夫證明了對(duì)小于105的素?cái)?shù)費(fèi)馬大定理都成立。1983年一位年輕的德國(guó)數(shù)學(xué)家法爾廷斯證明了不定方程xn+yn=zn只能有有限多組解,，他的突出貢獻(xiàn)使他在1986年獲得了數(shù)學(xué)界的最高獎(jiǎng)之一費(fèi)爾茲獎(jiǎng),。1993年英國(guó)數(shù)學(xué)家威爾斯宣布證明了費(fèi)馬大定理,，但隨后發(fā)現(xiàn)了證明中的一個(gè)漏洞并作了修正。雖然威爾斯證明費(fèi)馬大定理還沒(méi)有得到數(shù)學(xué)界的一致公認(rèn),，但大多數(shù)數(shù)學(xué)家認(rèn)為他證明的思路是正確的,。毫無(wú)疑問(wèn)，這使人們看到了希望,?！　榱藢で筚M(fèi)馬大定理的解答，三個(gè)多世紀(jì)以來(lái),，一代又一代的數(shù)學(xué)家們前赴后繼,，卻壯志未酬,。1995年,，美國(guó)普林斯頓大學(xué)的安德魯·懷爾斯教授經(jīng)過(guò)8年的孤軍奮戰(zhàn),，用13　　0頁(yè)長(zhǎng)的篇幅證明了費(fèi)馬大定理,。懷爾斯成為整個(gè)數(shù)學(xué)界的英雄,?！　≠M(fèi)馬大定理提出的問(wèn)題非常簡(jiǎn)單，它是用一個(gè)每個(gè)中學(xué)生都熟悉的數(shù)學(xué)定理——畢達(dá)　　哥拉斯定理——來(lái)表達(dá)的,。2000多年前誕生的畢達(dá)哥拉斯定理說(shuō)：在一個(gè)直角三角形中,，　　斜邊的平方等于兩直角邊的平方之和。即X2＋Y2=Z2,。大約在公元1637年前后 ,，當(dāng)費(fèi)馬在　　研究畢達(dá)哥拉斯方程時(shí),，他寫(xiě)下一個(gè)方程,，非常類(lèi)似于畢達(dá)哥拉斯方程：Xn＋Yn=Zn,當(dāng)n　　大于2時(shí),，這個(gè)方程沒(méi)有任何整數(shù)解。費(fèi)馬在《算術(shù)》這本書(shū)的靠近問(wèn)題8的頁(yè)邊處記下這　　個(gè)結(jié)論的同時(shí)又寫(xiě)下一個(gè)附加的評(píng)注：“對(duì)此,，我確信已發(fā)現(xiàn)一個(gè)美妙的證法,，這里的空　　白太小,，寫(xiě)不下,?！边@就是數(shù)學(xué)史上著名的費(fèi)馬大定理或稱費(fèi)馬最后的定理,。費(fèi)馬制造了　　一個(gè)數(shù)學(xué)史上最深?yuàn)W的謎,?！　〈髥?wèn)題　　在物理學(xué),、化學(xué)或生物學(xué)中，還沒(méi)有任何問(wèn)題可以敘述得如此簡(jiǎn)單和清晰,，卻長(zhǎng)久不　　解,。E·T·貝爾(Eric Temple Bell)在他的《大問(wèn)題》(The Last Problem)一書(shū)中寫(xiě)到，　　文明世界也許在費(fèi)馬大定理得以解決之前就已走到了盡頭,。證明費(fèi)馬大定理成為數(shù)論中最　　值得為之奮斗的事,。　　安德魯·懷爾斯1953年出生在英國(guó)劍橋,，父親是一位工程學(xué)教授,。少年時(shí)代的懷爾斯　　已著迷于數(shù)學(xué)了。他在后來(lái)的回憶中寫(xiě)到：“在學(xué)校里我喜歡做題目,，我把它們帶回家,，　　編寫(xiě)成我自己的新題目。不過(guò)我以前找到的最好的題目是在我們社區(qū)的圖書(shū)館里發(fā)現(xiàn)的,?！　　币惶欤褷査乖趶洜栴D街上的圖書(shū)館看見(jiàn)了一本書(shū),，這本書(shū)只有一個(gè)問(wèn)題而沒(méi)有解答　　,懷爾斯被吸引住了,。　　這就是E·T·貝爾寫(xiě)的《大問(wèn)題》。它敘述了費(fèi)馬大定理的歷史,，這個(gè)定理讓一個(gè)又　　一個(gè)的數(shù)學(xué)家望而生畏,，在長(zhǎng)達(dá)300多年的時(shí)間里沒(méi)有人能解決它。懷爾斯30多年后回憶　　起被引向費(fèi)馬大定理時(shí)的感覺(jué)：“它看上去如此簡(jiǎn)單,，但歷史上所有的大數(shù)學(xué)家都未能解　　決它,。這里正擺著我——一個(gè)10歲的孩子——能理解的問(wèn)題，從那個(gè)時(shí)刻起,，我知道我永　　遠(yuǎn)不會(huì)放棄它,。我必須解決它?！薄　褷査?974年從牛津大學(xué)的Merton學(xué)院獲得數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位,，之后進(jìn)入劍橋大學(xué)Clare　　學(xué)院做博士。在研究生階段,，懷爾斯并沒(méi)有從事費(fèi)馬大定理研究,。他說(shuō)：“研究費(fèi)馬可能　　帶來(lái)的問(wèn)題是：你花費(fèi)了多年的時(shí)間而最終一事無(wú)成。我的導(dǎo)師約翰·科茨(John Coate　　s)正在研究橢圓曲線的Iwasawa理論,，我開(kāi)始跟隨他工作,。” 科茨說(shuō)：“我記得一位同事　　告訴我,，他有一個(gè)非常好的,、剛完成數(shù)學(xué)學(xué)士榮譽(yù)學(xué)位第三部考試的學(xué)生，他催促我收其　　為學(xué)生,。我非常榮幸有安德魯這樣的學(xué)生,。即使從對(duì)研究生的要求來(lái)看，他也有很深刻的　　思想,，非常清楚他將是一個(gè)做大事情的數(shù)學(xué)家,。當(dāng)然，任何研究生在那個(gè)階段直接開(kāi)始研　　究費(fèi)馬大定理是不可能的,，即使對(duì)資歷很深的數(shù)學(xué)家來(lái)說(shuō),，它也太困難了?！笨拼牡呢?zé)任　　是為懷爾斯找到某種至少能使他在今后三年里有興趣去研究的問(wèn)題,。他說(shuō)：“我認(rèn)為研究　　生導(dǎo)師能為學(xué)生做的一切就是設(shè)法把他推向一個(gè)富有成果的方向。當(dāng)然,，不能保證它一定　　是一個(gè)富有成果的研究方向,，但是也許年長(zhǎng)的數(shù)學(xué)家在這個(gè)過(guò)程中能做的一件事是使用他　　的常識(shí)、他對(duì)好領(lǐng)域的直覺(jué),。然后,，學(xué)生能在這個(gè)方向上有多大成績(jī)就是他自己的事了,。　　”　　科茨決定懷爾斯應(yīng)該研究數(shù)學(xué)中稱為橢圓曲線的領(lǐng)域,。這個(gè)決定成為懷爾斯職業(yè)生涯中的　　一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),，橢圓方程的研究是他實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的工具?！　」陋?dú)的戰(zhàn)士　　1980年懷爾斯在劍橋大學(xué)取得博士學(xué)位后來(lái)到了美國(guó)普林斯頓大學(xué),，并成為這所大學(xué)　　的教授。在科茨的指導(dǎo)下,，懷爾斯或許比世界上其他人都更懂得橢圓方程,，他已經(jīng)成為一　　個(gè)著名的數(shù)論學(xué)家，但他清楚地意識(shí)到,，即使以他廣博的基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)修養(yǎng),，證明費(fèi)馬　　大定理的任務(wù)也是極為艱巨的?！　≡趹褷査沟馁M(fèi)馬大定理的證明中,，核心是證明“谷山－志村猜想”，該猜想在兩個(gè)非　　常不同的數(shù)學(xué)領(lǐng)域間建立了一座新的橋梁,?！澳鞘?986年夏末的一個(gè)傍晚，我正在一個(gè)朋　　友家中啜飲冰茶,。談話間他隨意告訴我,，肯·里貝特已經(jīng)證明了谷山－志村猜想與費(fèi)馬大　　定理間的聯(lián)系。我感到極大的震動(dòng),。我記得那個(gè)時(shí)刻,，那個(gè)改變我生命歷程的時(shí)刻,，因?yàn)椤　∵@意味著為了證明費(fèi)馬大定理,，我必須做的一切就是證明谷山－志村猜想……我十分清楚　　我應(yīng)該回家去研究谷山－志村猜想?！睉褷査雇?jiàn)了一條實(shí)現(xiàn)他童年夢(mèng)想的道路,。　　20世紀(jì)初,，有人問(wèn)偉大的數(shù)學(xué)家大衛(wèi)·希爾伯特為什么不去嘗試證明費(fèi)馬大定理,，他　　回答說(shuō)：“在開(kāi)始著手之前，我必須用3年的時(shí)間作深入的研究,，而我沒(méi)有那么多的時(shí)間　　浪費(fèi)在一件可能會(huì)失敗的事情上,。”懷爾斯知道,，為了找到證明,，他必須全身心地投入到　　這個(gè)問(wèn)題中,，但是與希爾伯特不一樣，他愿意冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn),?！　褷査棺髁艘粋€(gè)重大的決定：要完全獨(dú)立和保密地進(jìn)行研究。他說(shuō)：“我意識(shí)到與費(fèi)　　馬大定理有關(guān)的任何事情都會(huì)引起太多人的興趣,。你確實(shí)不可能很多年都使自己精力集中　　,，除非你的專(zhuān)心不被他人分散，而這一點(diǎn)會(huì)因旁觀者太多而做不到,?！睉褷査狗艞壛怂小　∨c證明費(fèi)馬大定理無(wú)直接關(guān)系的工作，任何時(shí)候只要可能他就回到家里工作,，在家里的頂　　樓書(shū)房里他開(kāi)始了通過(guò)谷山－志村猜想來(lái)證明費(fèi)馬大定理的戰(zhàn)斗,。　　這是一場(chǎng)長(zhǎng)達(dá)7年的持久戰(zhàn),，這期間只有他的妻子知道他在證明費(fèi)馬大定理,。　　歡呼與等待　　經(jīng)過(guò)7年的努力,，懷爾斯完成了谷山－志村猜想的證明,。作為一個(gè)結(jié)果，他也證明了　　費(fèi)馬大定理?，F(xiàn)在是向世界公布的時(shí)候了,。1993年6月底，有一個(gè)重要的會(huì)議要在劍橋大　　學(xué)的牛頓研究所舉行,。懷爾斯決定利用這個(gè)機(jī)會(huì)向一群杰出的聽(tīng)眾宣布他的工作,。他選擇　　在牛頓研究所宣布的另外一個(gè)主要原因是劍橋是他的家鄉(xiāng)，他曾經(jīng)是那里的一名研究生,?！　?993年6月23日，牛頓研究所舉行了20世紀(jì)最重要的一次數(shù)學(xué)講座,。兩百名數(shù)學(xué)家聆　　聽(tīng)了這一演講,，但他們之中只有四分之一的人完全懂得黑板上的希臘字母和代數(shù)式所表達(dá)　　的意思。其余的人來(lái)這里是為了見(jiàn)證他們所期待的一個(gè)真正具有意義的時(shí)刻,。演講者是安　　德魯·懷爾斯,。懷爾斯回憶起演講最后時(shí)刻的情景：“雖然新聞界已經(jīng)刮起有關(guān)演講的風(fēng)　　聲，很幸運(yùn)他們沒(méi)有來(lái)聽(tīng)演講,。但是聽(tīng)眾中有人拍攝了演講結(jié)束時(shí)的鏡頭,，研究所所長(zhǎng)肯　　定事先就準(zhǔn)備了一瓶香檳酒。當(dāng)我宣讀證明時(shí),，會(huì)場(chǎng)上保持著特別莊重的寂靜,，當(dāng)我寫(xiě)完　　費(fèi)馬大定理的證明時(shí),，我說(shuō)：‘我想我就在這里結(jié)束’，會(huì)場(chǎng)上爆發(fā)出一陣持久的鼓掌聲　　,?！薄　　都~約時(shí)報(bào)》在頭版以《終于歡呼“我發(fā)現(xiàn)了!”，久遠(yuǎn)的數(shù)學(xué)之謎獲解》為題報(bào)道　　費(fèi)馬大定理被證明的消息,。一夜之間,，懷爾斯成為世界上最著名的數(shù)學(xué)家，也是唯一的數(shù)　　學(xué)家,?！度宋铩冯s志將懷爾斯與戴安娜王妃一起列為“本年度25位最具魅力者”。最有創(chuàng)　　意的贊美來(lái)自一家國(guó)際制衣大公司,，他們邀請(qǐng)這位溫文爾雅的天才作他們新系列男裝的?！　√亍,！　‘?dāng)懷爾斯成為媒體報(bào)道的中心時(shí),，認(rèn)真核對(duì)這個(gè)證明的工作也在進(jìn)行?？茖W(xué)的程序要　　求任何數(shù)學(xué)家將完整的手稿送交一個(gè)有聲望的刊物,，然后這個(gè)刊物的編輯將它送交一組審　　稿人，審稿人的職責(zé)是進(jìn)行逐行的審查證明,。懷爾斯將手稿投到《數(shù)學(xué)發(fā)明》,，整整一個(gè)　　夏天他焦急地等待審稿人的意見(jiàn)，并祈求能得到他們的祝福,?？墒牵C明的一個(gè)缺陷被發(fā)　　現(xiàn)了,?！　∥业男撵`歸于平靜　　由于懷爾斯的論文涉及到大量的數(shù)學(xué)方法，編輯巴里·梅休爾決定不像通常那樣指定　　2－3個(gè)審稿人,，而是6個(gè)審稿人,。200頁(yè)的證明被分成6章，每位審稿人負(fù)責(zé)其中一章,。　　懷爾斯在此期間中斷了他的工作,，以處理審稿人在電子郵件中提出的問(wèn)題,，他自信這　　些問(wèn)題不會(huì)給他造成很大的麻煩。尼克·凱茲負(fù)責(zé)審查第3章,，1993年8月23日,，他發(fā)現(xiàn)了　　證明中的一個(gè)小缺陷,。數(shù)學(xué)的絕對(duì)主義要求懷爾斯無(wú)可懷疑地證明他的方法中的每一步都　　行得通。懷爾斯以為這又是一個(gè)小問(wèn)題,，補(bǔ)救的辦法可能就在近旁,，可是6個(gè)多月過(guò)去了　　，錯(cuò)誤仍未改正,，懷爾斯面臨絕境,，他準(zhǔn)備承認(rèn)失敗。他向同事彼得·薩克說(shuō)明自己的情　　況,，薩克向他暗示困難的一部分在于他缺少一個(gè)能夠和他討論問(wèn)題并且可信賴的人,。經(jīng)過(guò)　　長(zhǎng)時(shí)間的考慮后，懷爾斯決定邀請(qǐng)劍橋大學(xué)的講師理查德·泰勒到普林斯頓和他一起工作　　,?！　√├?994年1月份到普林斯頓，可是到了9月,，依然沒(méi)有結(jié)果,，他們準(zhǔn)備放棄了。泰勒　　鼓勵(lì)他們?cè)賵?jiān)持一個(gè)月,。懷爾斯決定在9月底作最后一次檢查,。9月19日，一個(gè)星期一的早　　晨,，懷爾斯發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題的答案,，他敘述了這一時(shí)刻：“突然間，不可思議地,，我有了一個(gè)　　難以置信的發(fā)現(xiàn),。這是我的事業(yè)中最重要的時(shí)刻，我不會(huì)再有這樣的經(jīng)歷……它的美是如　　此地難以形容,；它又是如此簡(jiǎn)單和優(yōu)美,。20多分鐘的時(shí)間我呆望它不敢相信。然后白天我　　到系里轉(zhuǎn)了一圈,，又回到桌子旁看看它是否還在——它還在那里,。”　　這是少年時(shí)代的夢(mèng)想和8年潛心努力的終極,，懷爾斯終于向世界證明了他的才能,。世　　界不再懷疑這一次的證明了。這兩篇論文總共有130頁(yè),，是歷史上核查得最徹底的數(shù)學(xué)稿　　件,，它們發(fā)表在1995年5月的《數(shù)學(xué)年刊》上。懷爾斯再一次出現(xiàn)在《紐約時(shí)報(bào)》的頭版　　上,，標(biāo)題是《數(shù)學(xué)家稱經(jīng)典之謎已解決》,。約翰·科茨說(shuō)：“用數(shù)學(xué)的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō),，這個(gè)最　　終的證明可與分裂原子或發(fā)現(xiàn)DNA的結(jié)構(gòu)相比，對(duì)費(fèi)馬大定理的證明是人類(lèi)智力活動(dòng)的一　　曲凱歌,，同時(shí),，不能忽視的事實(shí)是它一下子就使數(shù)學(xué)發(fā)生了革命性的變化。對(duì)我說(shuō)來(lái),，安　　德魯成果的美和魅力在于它是走向代數(shù)數(shù)論的巨大的一步,。”　　聲望和榮譽(yù)紛至沓來(lái),。1995年,，懷爾斯獲得瑞典皇家學(xué)會(huì)頒發(fā)的Schock數(shù)學(xué)獎(jiǎng)，199　　6年,，他獲得沃爾夫獎(jiǎng),，并當(dāng)選為美國(guó)科學(xué)院外籍院士?！　褷査拐f(shuō)：“……再?zèng)]有別的問(wèn)題能像費(fèi)馬大定理一樣對(duì)我有同樣的意義,。我擁有如　　此少有的特權(quán)，在我的成年時(shí)期實(shí)現(xiàn)我童年的夢(mèng)想……那段特殊漫長(zhǎng)的探索已經(jīng)結(jié)束了,，　　我的心已歸于平靜,。”　　費(fèi)馬大定理只有在相對(duì)數(shù)學(xué)理論的建立之后,，才會(huì)得到最滿意的答案,。相對(duì)數(shù)學(xué)理論沒(méi)有完成之前，談這個(gè)問(wèn)題是無(wú)力地.因?yàn)槿藗儗?duì)數(shù)量和自身的認(rèn)識(shí),，還沒(méi)有達(dá)到一定的高度.　　iii　　費(fèi)馬大定理與懷爾斯的因果律-美國(guó)公眾廣播網(wǎng)對(duì)懷爾斯的專(zhuān)訪　　358年的難解之謎　　數(shù)學(xué)愛(ài)好者費(fèi)馬提出的這個(gè)問(wèn)題非常簡(jiǎn)單,，它用一個(gè)每個(gè)中學(xué)生都熟悉的數(shù)學(xué)定理——畢達(dá)哥拉斯定理來(lái)表達(dá)。2000多年前誕生的畢達(dá)哥拉斯定理說(shuō)：在一個(gè)直角三角形中,，斜邊的平方等于兩個(gè)直角邊的平方之和,。即X2+Y2=Z2。大約在公元1637年前后 ,，當(dāng)費(fèi)馬在研究畢達(dá)哥拉斯方程時(shí),，他在《算術(shù)》這本書(shū)靠近問(wèn)題8的頁(yè)邊處寫(xiě)下了這段文字：“設(shè)n是大于2的正整數(shù)，則不定方程xn+yn=zn沒(méi)有非整數(shù)解,，對(duì)此,，我確信已發(fā)現(xiàn)一個(gè)美妙的證法，但這里的空白太小,，寫(xiě)不下,。”費(fèi)馬習(xí)慣在頁(yè)邊寫(xiě)下猜想,，費(fèi)馬大定理是其中困擾數(shù)學(xué)家們時(shí)間最長(zhǎng)的,，所以被稱為Fermat’s Last Theorem（費(fèi)馬最后的定理）——公認(rèn)為有史以來(lái)最著名的數(shù)學(xué)猜想?！　≡跁充N(xiāo)書(shū)作家西蒙·辛格（Simon Singh）的筆下,，這段神秘留言引發(fā)的長(zhǎng)達(dá)358年的獵逐充滿了驚險(xiǎn)、懸疑,、絕望和狂喜,。這段歷史先后涉及到最多產(chǎn)的數(shù)學(xué)大師歐拉、最偉大的數(shù)學(xué)家高斯,、由業(yè)余轉(zhuǎn)為職業(yè)數(shù)學(xué)家的柯西,、英年早逝的天才伽羅瓦、理論兼試驗(yàn)大師庫(kù)默爾和被譽(yù)為“法國(guó)歷史上知識(shí)最為高深的女性”的蘇菲·姬爾曼……法國(guó)數(shù)學(xué)天才伽羅瓦的遺言,、日本數(shù)學(xué)界的明日之星谷山豐的神秘自殺,、德國(guó)數(shù)學(xué)愛(ài)好者保羅·沃爾夫斯凱爾最后一刻的舍死求生等等，都仿佛是冥冥間上帝導(dǎo)演的宏大戲劇中的一幕,，為最后謎底的解開(kāi)埋下伏筆,。終于，普林斯頓的懷爾斯出現(xiàn)了,。他找到謎底,，把這出戲推向高潮并戛然而止，留下一段耐人回味的傳奇,?！　?duì)懷爾斯而言，證明費(fèi)馬大定理不僅是破譯一個(gè)難解之謎,，更是去實(shí)現(xiàn)一個(gè)兒時(shí)的夢(mèng)想,。“我10歲時(shí)在圖書(shū)館找到一本數(shù)學(xué)書(shū),，告訴我有這么一個(gè)問(wèn)題,，300多年前就已經(jīng)有人解決了它，但卻沒(méi)有人看到過(guò)它的證明,，也無(wú)人確信是否有這個(gè)證明,，從那以后，人們就不斷地求證,。這是一個(gè)10歲小孩就能明白的問(wèn)題,，然后歷史上諸多偉大的數(shù)學(xué)家們卻不能解答。于是從那時(shí)起,，我就試過(guò)解決它,，這個(gè)問(wèn)題就是費(fèi)馬大定理。”　　懷爾斯于1970年先后在牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)獲得數(shù)學(xué)學(xué)士和數(shù)學(xué)博士學(xué)位,?！拔疫M(jìn)入劍橋時(shí)，我真正把費(fèi)馬大定理擱在一邊了,。這不是因?yàn)槲彝怂?，而是我認(rèn)識(shí)到我們所掌握的用來(lái)攻克它的全部技術(shù)已經(jīng)反復(fù)使用了130年。而這些技術(shù)似乎沒(méi)有觸及問(wèn)題根本,?！币?yàn)閾?dān)心耗費(fèi)太多時(shí)間而一無(wú)所獲，他“暫時(shí)放下了”對(duì)費(fèi)馬大定理的思索,，開(kāi)始研究橢圓曲線理論——這個(gè)看似與證明費(fèi)馬大定理不相關(guān)的理論后來(lái)卻成為他實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的工具,。　　時(shí)間回溯至20世紀(jì)60年代,，普林斯頓數(shù)學(xué)家朗蘭茲提出了一個(gè)大膽的猜想：所有主要數(shù)學(xué)領(lǐng)域之間原本就存在著的統(tǒng)一的鏈接,。如果這個(gè)猜想被證實(shí)，意味著在某個(gè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域中無(wú)法解答的任何問(wèn)題都有可能通過(guò)這種鏈接被轉(zhuǎn)換成另一個(gè)領(lǐng)域中相應(yīng)的問(wèn)題——可以被一整套新方案解決的問(wèn)題,。而如果在另一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)仍然難以找到答案,，那么可以把問(wèn)題再轉(zhuǎn)換到下一個(gè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域中……直到它被解決為止。根據(jù)朗蘭茲綱領(lǐng),，有一天,，數(shù)學(xué)家們將能夠解決曾經(jīng)是最深?yuàn)W最難對(duì)付的問(wèn)題——“辦法是領(lǐng)著這些問(wèn)題周游數(shù)學(xué)王國(guó)的各個(gè)風(fēng)景勝地”。這個(gè)綱領(lǐng)為飽受哥德?tīng)柌煌陚涠ɡ泶驌舻馁M(fèi)馬大定理證明者們指明了救贖之路——根據(jù)不完備定理,，費(fèi)馬大定理是不可證明的,。　　懷爾斯后來(lái)正是依賴于這個(gè)綱領(lǐng)才得以證明費(fèi)馬大定理的：他的證明——不同于任何前人的嘗試——是現(xiàn)代數(shù)學(xué)諸多分支（橢圓曲線論,，模形式理論,，伽羅華表示理論等等)綜合發(fā)揮作用的結(jié)果。20世紀(jì)50年代由兩位日本數(shù)學(xué)家（谷山豐和志村五郎）提出的谷山—志村猜想（Taniyama-Shimura conjecture）暗示：橢圓方程與模形式兩個(gè)截然不同的數(shù)學(xué)島嶼間隱藏著一座溝通的橋梁,。隨后在1984年,，德國(guó)數(shù)學(xué)家格哈德·費(fèi)賴（Gerhard Frey）給出了如下猜想：假如谷山—志村猜想成立，則費(fèi)馬大定理為真,。這個(gè)猜想緊接著在1986年被肯·里貝特（Ken Ribet）證明,。從此，費(fèi)馬大定理不可擺脫地與谷山—志村猜想鏈接在一起：如果有人能證明谷山—志村猜想（即“每一個(gè)橢圓方程都可以模形式化”）,，那么就證明了費(fèi)馬大定理,。　　“人類(lèi)智力活動(dòng)的一曲凱歌”　　懷爾斯詭秘的行蹤讓普林斯頓的著名數(shù)學(xué)家同事們困惑,。彼得·薩奈克（Peter Sarnak）回憶說(shuō)：“ 我常常奇怪懷爾斯在做些什么,？……他總是靜悄悄的，也許他已經(jīng)‘黔驢技窮’了?！蹦峥恕P茲則感嘆到：“一點(diǎn)暗示都沒(méi)有,！”對(duì)于這次驚天“大預(yù)謀”，肯·里比特（Ken Ribet)曾評(píng)價(jià)說(shuō)：“這可能是我平生來(lái)見(jiàn)過(guò)的唯一例子,，在如此長(zhǎng)的時(shí)間里沒(méi)有泄露任何有關(guān)工作的信息,。這是空前的,?！　?993年晚春，在經(jīng)過(guò)反復(fù)的試錯(cuò)和絞盡腦汁的演算,，懷爾斯終于完成了谷山—志村猜想的證明,。作為一個(gè)結(jié)果，他也證明了費(fèi)馬大定理,。彼得·薩奈克是最早得知此消息的人之一,，“我目瞪口呆、異常激動(dòng),、情緒失?！矣浀卯?dāng)晚我失眠了”?！　⊥?月,，懷爾斯決定在劍橋大學(xué)的大型系列講座上宣布這一證明。 “講座氣氛很熱烈,，有很多數(shù)學(xué)界重要人物到場(chǎng),，當(dāng)大家終于明白已經(jīng)離證明費(fèi)馬大定理一步之遙時(shí)，空氣中充滿了緊張,?！?肯·里比特回憶說(shuō)。巴里·馬佐爾（Barry Mazur）永遠(yuǎn)也忘不了那一刻：“我之前從未看到過(guò)如此精彩的講座,，充滿了美妙的,、聞所未聞的新思想，還有戲劇性的鋪墊,，充滿懸念,，直到最后到達(dá)高潮?！碑?dāng)懷爾斯在講座結(jié)尾宣布他證明了費(fèi)馬大定理時(shí),，他成了全世界媒體的焦點(diǎn)?！都~約時(shí)報(bào)》在頭版以《終于歡呼“我發(fā)現(xiàn)了!”久遠(yuǎn)的數(shù)學(xué)之謎獲解》（“At Last Shout of ‘Eureka!’ in Age-Old Math Mystery”）為題報(bào)道費(fèi)馬大定理被證明的消息,。一夜之間，懷爾斯成為世界上唯一的數(shù)學(xué)家?！度宋铩冯s志將懷爾斯與戴安娜王妃一起列為“本年度25位最具魅力者”,。　　與此同時(shí),，認(rèn)真核對(duì)這個(gè)證明的工作也在進(jìn)行,。遺憾的是，如同這之前的“費(fèi)馬大定理終結(jié)者”一樣,，他的證明是有缺陷的,。懷爾斯現(xiàn)在不得不在巨大的壓力之下修正錯(cuò)誤，其間數(shù)度感到絕望,。John Conway曾在美國(guó)公眾廣播網(wǎng)（PBS）的訪談中說(shuō): “當(dāng)時(shí)我們其他人（懷爾斯的同事）的行為有點(diǎn)像‘蘇聯(lián)政體研究者’,，都想知道他的想法和修正錯(cuò)誤的進(jìn)展，但沒(méi)有人開(kāi)口問(wèn)他,。所以,，某人會(huì)說(shuō)，‘我今天早上看到懷爾斯了,?！冻鲂θ萘藛幔俊故怯形⑿?，但看起來(lái)并不高興,。’”　　撐到1994年9月時(shí),，懷爾斯準(zhǔn)備放棄了,。但他臨時(shí)邀請(qǐng)的研究搭檔泰勒鼓勵(lì)他再堅(jiān)持一個(gè)月。就在截止日到來(lái)之前兩周,， 9月19日 ,，一個(gè)星期一的早晨，懷爾斯發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題的答案,，他敘述了這一時(shí)刻：“突然間,，不可思議地，我發(fā)現(xiàn)了它……它美得難以形容,，簡(jiǎn)單而優(yōu)雅,。我對(duì)著它發(fā)了20多分鐘呆。然后我到系里轉(zhuǎn)了一圈,，又回到桌子旁看看它是否還在那里——它確實(shí)還在那里,。”　　懷爾斯的證明為他贏得了最慷慨的褒揚(yáng),，其中最具代表性的是他在劍橋時(shí)的導(dǎo)師,、著名數(shù)學(xué)家約翰·科茨的評(píng)價(jià)：“它（證明）是人類(lèi)智力活動(dòng)的一曲凱歌”,。　　一場(chǎng)曠日持久的獵逐就此結(jié)束,，從此費(fèi)馬大定理與安德魯·懷爾斯的名字緊緊地被綁在了一起,，提到一個(gè)就不得不提到另外一個(gè)。這是費(fèi)馬大定理與安德魯·懷爾斯的因果律,?！　v時(shí)八年的最終證明　　在懷爾斯不多的接受媒體采訪中，美國(guó)公眾廣播網(wǎng)（PBS）NOVA節(jié)目對(duì)懷爾斯的專(zhuān)訪相當(dāng)精彩有趣,，本文節(jié)選部分以饗讀者,。　　七年孤獨(dú)　　NOVA：通常人們通過(guò)團(tuán)隊(duì)來(lái)獲得工作上的支持,，那么當(dāng)你碰壁時(shí)是怎么解決問(wèn)題的呢,？　　懷爾斯：當(dāng)我被卡住時(shí)我會(huì)沿著湖邊散散步，散步的好處是使你會(huì)處于放松狀態(tài),，同時(shí)你的潛意識(shí)卻在繼續(xù)工作。通常遇到困擾時(shí)你并不需要書(shū)桌,，而且我隨時(shí)把筆紙帶上,，一旦有好主意我會(huì)找個(gè)長(zhǎng)椅坐下來(lái)打草稿……　　NOVA：這七年一定交織著自我懷疑與成功……你不可能絕對(duì)有把握證明?！　褷査梗何掖_實(shí)相信自己在正確的軌道上,，但那并不意味著我一定能達(dá)到目標(biāo)——也許僅僅因?yàn)榻鉀Q難題的方法超出現(xiàn)有的數(shù)學(xué)，也許我需要的方法下個(gè)世紀(jì)也不會(huì)出現(xiàn),。所以即便我在正確的軌道上,，我卻可能生活在錯(cuò)誤的世紀(jì)?！　OVA：最終在1993年,，你取得了突破?！　褷査梗簩?duì),，那是個(gè)5月末的早上。Nada,，我的太太,，和孩子們出去了。我坐在書(shū)桌前思考最后的步驟,，不經(jīng)意間看到了一篇論文,，上面的一行字引起了我的注意。它提到了一個(gè)19世紀(jì)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),，我霎時(shí)意識(shí)到這就是我該用的,。我不停地工作,，忘記下樓午飯，到下午三四點(diǎn)時(shí)我確信已經(jīng)證明了費(fèi)馬大定理,，然后下樓,。Nada很吃驚，以為我這時(shí)才回家,，我告訴她,，我解決了費(fèi)馬大定理?！　∽詈蟮男拚　OVA：《紐約時(shí)報(bào)》在頭版以《終于歡呼“我發(fā)現(xiàn)了!”,，久遠(yuǎn)的數(shù)學(xué)之謎獲解》，但他們并不知道這個(gè)證明中有個(gè)錯(cuò)誤,?！　褷査梗耗鞘莻€(gè)存在于關(guān)鍵推導(dǎo)中的錯(cuò)誤，但它如此微妙以至于我忽略了,。它很抽象,，我無(wú)法用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言描述，就算是數(shù)學(xué)家也需要研習(xí)兩三個(gè)月才能弄懂,?！　OVA：后來(lái)你邀請(qǐng)劍橋的數(shù)學(xué)家理查德·泰勒來(lái)協(xié)助工作，并在1994年修正了這個(gè)最后的錯(cuò)誤,。問(wèn)題是,，你的證明和費(fèi)馬的證明是同一個(gè)嗎？　　懷爾斯：不可能,。這個(gè)證明有150頁(yè)長(zhǎng),，用的是20世紀(jì)的方法，在費(fèi)馬時(shí)代還不存在,?！　OVA：那就是說(shuō)費(fèi)馬的最初證明還在某個(gè)未被發(fā)現(xiàn)的角落？　　懷爾斯：我不相信他有證明,。我覺(jué)得他說(shuō)已經(jīng)找到解答了是在哄自己,。這個(gè)難題對(duì)業(yè)余愛(ài)好者如此特別在于它可能被17世紀(jì)的數(shù)學(xué)證明，盡管可能性極其微小,?！　OVA：所以也許還有數(shù)學(xué)家追尋這最初的證明。你該怎么辦呢,？　　懷爾斯：對(duì)我來(lái)說(shuō)都一樣,，費(fèi)馬是我童年的熱望。我會(huì)再試其他問(wèn)題……證明了它我有一絲傷感,，它已經(jīng)和我們一起這么久了……人們對(duì)我說(shuō)“你把我的問(wèn)題奪走了”,，我能帶給他們其他的東西嗎,？我感覺(jué)到有責(zé)任。我希望通過(guò)解決這個(gè)問(wèn)題帶來(lái)的興奮可以激勵(lì)青年數(shù)學(xué)家們解決其他許許多多的難題,?！　v　　谷山-志村定理(Taniyama-Shimura theorem)建立了橢圓曲線(代數(shù)幾何的對(duì)象)和模形式(某種數(shù)論中用到的周期性全純函數(shù))之間的重要聯(lián)系。雖然名字是從谷山-志村猜想而來(lái),定理的證明是由安德魯·懷爾斯, Christophe Breuil, Brian Conrad, Fred Diamond,和Richard Taylor完成.　　若p是一個(gè)質(zhì)數(shù)而E是一個(gè)Q(有理數(shù)域)上的一個(gè)橢圓曲線,，我們可以簡(jiǎn)化定義E的方程模p;除了有限個(gè)p值,，我們會(huì)得到有np個(gè)元素的有限域Fp上的一個(gè)橢圓曲線。然后考慮如下序列　　ap = np ? p,　　這是橢圓曲線E的重要的不變量,。從傅里葉變換,，每個(gè)模形式也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)列。一個(gè)其序列和從模形式得到的序列相同的橢圓曲線叫做模的,。 谷山-志村定說(shuō):　　"所有Q上的橢圓曲線是模的",。　　該定理在1955年9月由谷山豐提出猜想,。到1957年為止,，他和志村五郎一起改進(jìn)了嚴(yán)格性。谷山于1958年自殺身亡,。在1960年代,，它和統(tǒng)一數(shù)學(xué)中的猜想Langlands綱領(lǐng)聯(lián)系了起來(lái)，并是關(guān)鍵的組成部分,。猜想由André Weil于1970年代重新提起并得到推廣，Weil的名字有一段時(shí)間和它聯(lián)系在一起,。盡管有明顯的用處,，這個(gè)問(wèn)題的深度在后來(lái)的發(fā)展之前并未被人們所感覺(jué)到?！　≡?980年代當(dāng)Gerhard Freay建議谷山-志村猜想(那時(shí)還是猜想)蘊(yùn)含著費(fèi)馬最后定理的時(shí)候,，它吸引到了不少注意力。他通過(guò)試圖表明費(fèi)爾馬大定理的任何范例會(huì)導(dǎo)致一個(gè)非模的橢圓曲線來(lái)做到這一點(diǎn),。Ken Ribet后來(lái)證明了這一結(jié)果,。在1995年，Andrew Wiles和Richard Taylor證明了谷山-志村定理的一個(gè)特殊情況(半穩(wěn)定橢圓曲線的情況),，這個(gè)特殊情況足以證明費(fèi)爾馬大定理,。　　完整的證明最后于1999年由Breuil,Conrad,Diamond,和Taylor作出,，他們?cè)赪iles的基礎(chǔ)上,，一塊一塊的逐步證明剩下的情況直到全部完成?！　?shù)論中類(lèi)似于費(fèi)爾馬最后定理得幾個(gè)定理可以從谷山-志村定理得到,。例如:沒(méi)有立方可以寫(xiě)成兩個(gè)互質(zhì)n次冪的和, n ≥ 3. (n = 3的情況已為歐拉所知)　　在1996年三月,，Wiles和Robert Langlands分享了沃爾夫獎(jiǎng)。雖然他們都沒(méi)有完成給予他們這個(gè)成就的定理的完整形式,，他們還是被認(rèn)為對(duì)最終完成的證明有著決定性影響,。 詳情