一,
为什么要专门写一篇文章讲费马的数学成就呢?
费马虽是业余数学家,但他的数学成就却足以使他成为有史以来最伟大的数学家之一,这一点,很多人并没有意识到。
世人提起费马,首先想到的是费马大定理(或称费马猜想),因为这个猜想太著名了,太富有传奇色彩了!费马大约是在1637年左右,于书中空白处记载这个猜想:
“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。
费马大定理
但现在我们确信,费马所谓的美妙证法并不存在。
因为直到上个世纪末,英国数学家怀尔斯才运用最先进的数学技术最终证明这个猜想,这中间整整跨越了300多年。
300多年来,多少前辈在这个问题上前赴后继,折戟沉沙,这其中的传奇故事被英国人辛格写成了一本畅销书《费马大定理——一个困惑了世间智者358年的谜》!
二,
正因为如此,正因为费马大定理是举世皆知,所以,大部分人,甚至包括许多数学工作者,都误以为费马一生最大的数学成就就是提出费马大定理。
费马在数论领域的成就确实非常巨大,其中最瞩目的当属费马小定理,平方和定理,和提出费马大定理。
但是,在费马前面的一千多年,欧几里得在《几何原本》中就已经给出数论的许多更奠基性的工作,费马之后的欧拉和迪利克雷更是把数论这个学科推到了全新的高度。费马在数论上的成就比起这三个人,恐怕还是要稍逊一筹!
至于数论领域的两位大宗师高斯和黎曼,费马与他们更没得比了。
怎么说呢?
对于费马大定理,费马仅仅是提出这个猜想,不能把后面太多的影响都算在他头上。比如黎曼猜想,是举世公认的数学圣杯,但是黎曼他之所以是数论领域的大宗师,不是因为他提出了黎曼猜想,而是因为他对整个解析数论有定鼎之功。
三,其实费马最大的数学成就并不在数论领域,而是在微积分,解析几何,和概率论。众所周知,牛顿,莱布尼茨创建微积分,这不仅仅数学史,还是科学史,甚至还是人类文明史上的开天辟地的大事。但少有人知晓,费马是微积分的先驱,他的手稿表明他已经通晓了求切线,通过微分求极大极小值等这些微分学核心技术,也知晓穷竭求和的积分思想和一些基本的积分结论。可以说费马是阿基米德之后最重要的微积分先驱,他关于微积分的先驱工作是他最主要的数学成就之一,也是牛顿莱布尼茨创建微积分的直接智力源泉。还有关于解析几何,世人大多听说是笛卡尔创建解析几何,其实费马关于坐标几何的书《平面与立体轨迹引论》比笛卡尔的《几何》成书要早,只是死后才出版而已。两人关于坐标几何的论述侧重点不一样,但无论如何,费马和笛卡尔都是解析几何的共同创始人。解析几何的创立首次将代数思想和几何思想系统融合,这是数学史上震古烁今的大事,这也是费马最主要的数学成就之一。最后,要提一下费马和另一位数学家帕斯卡通过书信讨论赌博的数学问题,由此共同创建了古典概率论。虽然这份工作并不困难,但意义非却常重大。概率论这门学科后期300年内经历了多次变革,早已翻天覆地,沧海桑田,成为一门庞大的数学分支,但若追根溯源,无非就是费马和帕斯卡二人。



