Ist die Goldbach-Vermutung ein Versuch, „1 + 1 = 2“ zu beweisen?

Dieser Artikel konzentriert sich auf die Frage „Beweist die Goldbach-Vermutung ‚1 + 1 = 2‘?“ und stellt klar, dass die Goldbach-Vermutung nicht darauf abzielt, „1 + 1 = 2“ zu beweisen, sondern die Vermutung, dass jede gerade Zahl größer als 2 als Summe zweier Primzahlen dargestellt werden kann, wobei „1 + 1“ als Ausdrucksform verwendet wird. Darüber hinaus werden der Hintergrund der Goldbach-Vermutung, der Forschungsfortschritt von Mathematikern aus verschiedenen Ländern sowie die Forschungsergebnisse von Chen Jingrun, wie der „Chen-Theorem“, vorgestellt. Abschließend wird betont, dass mathematische Forschung auf den Ergebnissen früherer Forscher aufbauen und einen Geist der Innovation sowie eine strenge wissenschaftliche Haltung erfordern muss.

Ist die Goldbach-Vermutung ein Versuch, „1 + 1 = 2“ zu beweisen?

1978 veröffentlichte der Schriftsteller Xu Chi in „People's Literature“ den Reportage-Roman „Goldbach's Vermutung“ und berichtete über die herausragenden Beiträge des chinesischen Mathematikers Chen Jingrun zur Erforschung von Goldbach's Vermutung. Dadurch erfuhren viele Menschen von Goldbach's Vermutung und glaubten, dass es darum ging, „1 + 1 = 2“ zu beweisen. Aber war es wirklich das Ziel, „1 + 1 = 2“ zu beweisen? Bereits 1742 schrieb der Deutsche Goldbach einen Brief an den großen Mathematiker Euler und stellte zwei Vermutungen auf: (1) Jede gerade Zahl größer als 2 ist die Summe zweier Primzahlen; und (2) Jede ungerade Zahl größer als 5 ist die Summe dreier Primzahlen. Euler gab an, dass er an Goldbachs Vermutungen glaube, sie aber nicht beweisen könne. (2) lässt sich leicht aus (1) ableiten. Daher ist die erste Vermutung am grundlegendsten, da Primzahlen nur einen Faktor haben, und die Vermutung (1) wird normalerweise als (1 + 1) dargestellt. (1 + 1) ist jedoch nur eine Darstellung von Goldbach's Vermutung und nicht der Beweis von „1 + 1 = 2“, denn „1 + 1 = 2“ muss nicht bewiesen werden.

Goldbach's Vermutung hat das Interesse vieler berühmter Mathematiker auf der ganzen Welt geweckt, und es wurden große Fortschritte bei der Beweisführung erzielt. 1922 stellten die britischen Mathematiker Hardy und Littlewood die „Zirkel-Methode“ vor. 1937 bewies der sowjetische Mathematiker Iwan Matwejewitsch Winogradow die zweite Frage von Goldbach's Vermutung unter Anwendung der Zirkel-Methode und seiner eigenen Methode, wonach jede ausreichend große ungerade Zahl die Summe dreier Primzahlen ist, womit die zweite Frage von Goldbach's Vermutung im Wesentlichen bewiesen war. Damit konzentrierten sich die Mathematiker auf die erste Frage. Weltweit haben Mathematiker viel Arbeit in dieses schwierige Problem investiert. 1920 verbesserte der norwegische Mathematiker Braun die alte „Sieb-Methode“ und bewies, dass jede ausreichend große gerade Zahl die Summe von höchstens neun Primfaktoren ist, nämlich (9 + 9). Der deutsche Mathematiker Ladermann bewies 1924 (7 + 7). Der britische Mathematiker Esterman bewies 1932 (6 + 6). Der sowjetische Mathematiker Buchstab bewies 1938 und 1940 (5 + 5) und (4 + 4). Es schien, als würden die Mathematiker immer neue Weltrekorde aufstellen. 1956 bewies der chinesische Mathematiker Wang Yuan (3 + 4), und im selben Jahr bewies der sowjetische Mathematiker A. Winogradow (3 + 3). 1957 bewies Wang Yuan (2 + 3). Der Nachteil dieser Ergebnisse war, dass keine der beiden addierten Zahlen als Primzahl sicher war. Bis 1962 bewiesen der chinesische Mathematiker Pan Chengdong und der sowjetische Mathematiker Barban unabhängig voneinander (1 + 5). 1963 bewiesen Pan Chengdong, Wang Yuan und Barban (1 + 4). 1965 bewiesen A. Winogradow, Buchstab und der italienische Mathematiker Bongelli (1 + 3). Nachdem der chinesische Mathematiker Chen Jingrun eine wichtige Neuerung bei der Sieb-Methode vorgenommen hatte, bewies er 1966 (1 + 2) und erzielte damit bisher das beste Ergebnis der Welt bei der Beweisführung von Goldbach's Vermutung (1). Er bewies, dass jede ausreichend große gerade Zahl die Summe zweier Zahlen sein kann, von denen eine eine Primzahl ist und die andere entweder eine Primzahl oder das Produkt zweier Primzahlen ist. Diese Leistung wurde weltweit als „Chens Satz“ bezeichnet. Dieser Satz wurde von der mathematischen Gemeinschaft sehr geschätzt, und viele Mathematiker arbeiteten daran, ihn zu vereinfachen. Derzeit gibt es fünf vereinfachte Beweisführungen, von denen die einfachste von den chinesischen Mathematikern Wang Yuan, Ding Xiaqi und Pan Chengdong gemeinsam erbracht wurde.

Die Beweisführung von Goldbach's Vermutung ist noch nicht abgeschlossen, und es bedarf eines letzten Ansturms. Nach jahrzehntelanger Forschung durch Mathematiker auf der ganzen Welt können wir feststellen, dass Goldbach's Vermutung, wie andere klassische Probleme auch, alle ihre Errungenschaften auf den früheren Errungenschaften anderer aufbaut und auf einem gewundenen Weg erreicht wird. Zum BeispielWenn man nicht einmal die Grundlagen der Zahlentheorie kennt und noch nicht einmal die Ergebnisse früherer Forscher studiert hat und dennoch versucht, (1 + 1) zu beweisen, ist das nur eine Zeitverschwendung und führt zu falschen Ergebnissen. Mathematik ist eine sehr exakte Wissenschaft. Man darf hier nicht überstürzt vorgehen. Es erfordert sowohl den Mut zur Innovation als auch eine exakte wissenschaftliche Herangehensweise. Das ist der Schlüssel zum Erfolg für viele Mathematiker.