安德魯與費馬的秘密:350年的數學追逐

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1. 少年的秘密

1970 年,英國劍橋郊區的一間小圖書館裡,10 歲的安德魯‧懷爾斯(Andrew Wiles)翻開一本薄薄的數學故事書。


書上有一段奇妙的文字:


「我已找到一個奇妙的證明,可惜頁邊空間太小,寫不下。」——皮耶·德·費馬,1637 年

安德魯瞪大眼睛,費馬最後定理的意思很簡單:

  • 當次方 n 大於 2 時,aⁿ + bⁿ = cⁿ 沒有正整數解。

「這麼簡單的句子,350 年來竟然沒有人能證明?」


對一個小學生來說,這像極了一個藏在寶箱裡的謎題。 安德魯當場下定決心:「有一天,我要把這個寶箱打開。」


他沒告訴老師,也沒告訴朋友。這是他的秘密冒險。


2. 長達數十年的等待

成長的過程中,安德魯讀到了真相:這道題並不簡單,它牽涉到數論最深的領域。


數學界試過很多方法——代數、幾何、數位計算——都只能解一部分情況(比如 n=3、n=4)。 剩下的無窮多個指數,誰也沒辦法一次性全解掉。


費馬最後定理成了數學家眼中的「魔咒」。


安德魯明白,如果想證明它,自己必須先成為世界頂尖的數論專家。


於是他選擇沉默,專攻數論的研究,等待機會。


3. 一道曙光:谷山–志村猜想

1980 年代,數學界流傳著一個猜想——谷山–志村猜想(Taniyama–Shimura conjecture)


它聲稱:每一條橢圓曲線,都是某種模形式。


這聽起來和費馬最後定理毫無關係,但 1986 年,美國數學家弗雷(Gerhard Frey)提出:

  • 如果有人能證明谷山–志村猜想的一部分,那麼費馬最後定理就會自動成立。

這就像有人告訴安德魯:

「如果你能攻下這座山,那寶箱的鑰匙就會自己出現。」


4. 七年的隱修

1986 年那天,安德魯在去劍橋的火車上看到這個新聞,腦中立刻燃起火焰。


他知道,這可能是自己唯一的機會。


於是他做了件瘋狂的事:

  • 不公開、不與同事討論、不讓學生知道。
  • 在家裡的閣樓裡,一個人研究了整整七年。

每天,他早晨送女兒上學後,便回到書桌,對著滿牆的數學公式推演;


晚上家人睡下,他還在紙上寫滿了密密麻麻的證明草稿。



5. 1993 年的勝利與崩塌

1993 年夏天,劍橋。


安德魯站在牛津大學的黑板前,向世界宣布:「我證明了費馬最後定理。」


全場震驚,350 年的數學懸案,終於被破解。


全球媒體報導他是「費馬的終結者」。


然而,三個月後,一封來自數學期刊的信讓他心頭一沉——


審稿人發現,證明中有一個關鍵步驟存在漏洞。


這就像攀上珠穆朗瑪峰後,發現腳下的雪橋在塌裂。


6. 最後的突破

安德魯沒有放棄。他和學生理查德·泰勒(Richard Taylor)再度閉關,拼命尋找修補的方法。


1994 年秋天,他們找到一個新的數學工具,將漏洞完全修補。


這一次,證明無懈可擊。


費馬最後定理,在 357 年後,正式被證明。



7. 為什麼安德魯能辦到?

  • 少年時的執念:10 歲時的夢想,一直沒有放下。
  • 專業的積累:他是世界頂尖的數論專家,對橢圓曲線與模形式有極深造詣。
  • 孤獨的耐心:七年獨自鑽研,抵抗外界誘惑與干擾。
  • 機運與洞察:看到了谷山–志村猜想與費馬最後定理之間的聯繫。

8. 尾聲

當記者問他為什麼能堅持這麼久,安德魯微笑說:

「這就像是一段戀情。我對它的愛,讓我願意為它付出一切。」

費馬當年的空白邊欄,終於被填滿。


而安德魯‧懷爾斯,也成了數學史上最浪漫的英雄之一。




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