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陈景润:心无旁骛,痴迷数学研究

2021-03-10

科研成果与传播 2021年2期
关键词:塔利哥德巴赫猜想素数

陈景润(1933—1996),数学家,中国科学院学部委员(院士)。1948年陈景润进入福州英华中学学习,1950年考入厦门大学数学系,毕业后被分配到北京四中任教。1955年,他转回厦门大学工作,其间因在“塔利问题”上的工作,受到华罗庚关注,并在1957年将其调入中国科学院数学研究所工作。因在“哥德巴赫猜想”方面的杰出贡献,1978年,他获得全国科学大会奖。他还获得过国家自然科学奖一等奖、华罗庚数学奖、“改革先锋”称号 、“最美奋斗者”称号等。

热爱学习的大学毕业生却靠摆书摊为生

陈景润家中有6个小孩儿,陈景润行三。1944年,日军攻陷福州,陈景润一家到三明避难。在逃往三明的途中,陈景润和母亲患了肺结核病,颠沛流离中没有得到任何治疗。没几年,陈景润的母亲就因病去世了。长期的营养不良和疾病,使陈景润看起来有些瘦弱,而且还有点口呐,不善与人交流。

陈景润曾说:“从我生下来那天起,似乎已经被宣布是不受欢迎的人,一个多余的人。有些同学看我瘦小,经常欺负我。可我心里明白,一个人真正的强壮与弱小不在于体格,而在于志向。”遭受欺负的陈景润从小在学业上就非常努力。

由于身体原因和家里的经济问题,陈景润没能上大学。中华人民共和国成立后,颁布了一项规定:“凡有高中毕业的同等学历,而又持有必要的证明者,可报名投考大学。”这时的大学不仅是公费,而且有额外的补助。这对陈景润来说是一个特别好的消息。所以,他十分珍惜这个机会。在他的不懈努力下,1950年,他成功考入厦门大学数学系。

在厦门大学读书期间,陈景润对数学的热爱达到了如痴如醉的程度,过着教室、图书馆、宿舍,三点一线的生活。晚上熄灯后,他仍在看书和学习。当时,为了不影响别人休息,陈景润只好躲在被窝里面用手电筒照明看书。

1953年,陈景润大学毕业,被分配到北京四中教书。陈景润的教学工作很不顺利。因为不善表达,口音又重,很多学生都说听不懂他讲的课。而且,由于水土不服,陈景润一年内生了6次病、住院了3次。仅坚持了一年,陈景润就无奈回了福州。回到福州的陈景润靠摆书摊为生。

第一次在中国数学界崭露头角

当时的厦门大学校长王亚南知道陈景润的情况后,认为当时还很稀缺的大学生落到这步田地,是资源的浪费。如果不适合教学,可以考虑做些其他工作。于是,一封电报把陈景润召回厦门大学。陈景润被安排在数学系的资料室工作,还可以做些研究。

在资料室工作的陈景润开始专注于数论研究。他把《堆垒素数论》一书拆成一页一页的,每天放几页在口袋里,走到哪里就读到哪里。反复研读后,陈景润不仅熟悉了书中内容,而且发现书中所提到的塔利问题可以被修正。陈景润用修正后的结果,完成论文《塔利问题》。这篇论文经多方转手,最后转交到华罗庚手上。华罗庚仔细检查后,确认陈景润的修正是正确的,而且确实比他原来的研究有所改进。《堆垒素数论》再版时,华罗庚在书中做了修改,并在序言中对陈景润表示了感谢。

华罗庚认为陈景润这个青年非常有想法,又肯钻研。于是,华罗庚专门邀请陈景润参加中国数学会召开的论文宣读大会。会上,华罗庚、苏步青、陈建功、吴文俊等资深数学家作了综合性报告。陈景润报告了关于“塔利问题”的研究成果。华罗庚在总结发言时,对陈景润的工作给予充分的肯定。

得遇大师赏识

华罗庚非常赏识陈景润,有意将他调入中国科学院数学研究所从事更深入的研究。于是,华罗庚开始着手安排联系厦门大学调动陈景润的事情。厦门大学一开始委婉拒绝了,并将陈景润提拔为助教。然而,陈景润的教学工作依然不顺利,学生都反映听不懂他的辅导。厦门大学考虑到陈景润的特长,无奈之下只好同意陈景润的调动事宜。

1957年,陈景润来到中国科学院数学研究所,成为华罗庚的学生。华罗庚认为“哥德巴赫猜想”与解析数论中所有重要方法都有联系,很早便开办了“哥德巴赫猜想”讨论班。到1956年,王元等人开始取得实质性成果。陈景润来后,在华罗庚的指导下,把解析数论作为自己专业方向,并对“哥德巴赫猜想”展开专门的学习和研究。

陈景润也没有辜负华罗庚的期望。20世纪60年代初,陈景润接连在华林问题、圆内整点问题、球内整点问题和除数问题上取得了出色成果。

在 “哥德巴赫猜想”上取得重大突破

陈景润始终心无旁骛地钻研学术,生活保持着极度简朴。他衣着简单,20年都穿着父亲送给他的棉外套。天气暖和了,他拆出棉絮当单衣穿。冬天,他再填入棉絮,做成棉衣御寒。他的日常饮食更是简单,经常是馒头、面条,佐点咸菜、豆腐,每月32斤的定额粮票都用不完。常年的营养缺乏和过度劳累让他的身体十分虚弱。

1964年,陈景润主动申请搬进了空出来的锅炉房。他常年紧闭房门,专心自己的学术研究。锅炉房只有6平方米,放下一张床后,已经没有太多的空间了。陈景润在房间中都是匍匐在床板上工作。由于没有先进的计算设备,所有证明推理都要通过手工演算完成,陈景润用于演算的稿纸,积累了好几个麻袋。

1966年,陈景润的论文《表大偶数为一个素数及一个不超过二个素数的乘积之和》摘要,简称“1+2 证明”,发表在《科学通报》上。陈景润表示可以用“筛法”证明任何一个充分大的偶数,都可以表示为两个数之和,其中一个是素数,另一个或为素数,或为两个素数的乘积。这是长期以来“哥德巴赫猜想”研究上最重大的突破之一。

1973 年,他把原来200多页的证明过程简化为20多页,并在《中国科学》上发表了证明全文。这一独创性成果立即在国际数学界引起了轰动,被命名为“陈景润定理”。

“哥德巴赫猜想”与“费马猜想”“孿生素数猜想”并称数论领域三大难题。在“哥德巴赫猜想”被提出后的近200年间,“哥德巴赫猜想”的研究毫无进展。直到20世纪初,各国数学家开始一步步逼近这个猜想的终极情况。而陈景润的研究成果,最接近于破解“哥德巴赫猜想”,至今无人超越。

参考资料

[1]王元.华罗庚[M].北京:开明出版社,1994.

[2]罗声雄.陈景润的奇特爱好[J].刊授党校·学习特刊,2007(4):30.

[3]李福安.怀念陈景润[J].中国科学院院刊,1997,12(3):228-229.

[4] 陈景润.表大偶数为一个素数及一个不超过二个素数的乘积之和[J].科学通报,1966(9):385-386.

[5]陈景润.大偶数表为一个素数及一个不超过二个素数的乘积之和[J].中国科学,1973(2):111-128.

[6]顾迈南.当年采访数学家陈景润[J].百年潮,2009(8):34-38.

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