二`科學的創新1(2 / 3)

一二十年以前的電視,都是“模擬電視”,它的清晰度等都受到很大限製。於是“數字電視”應運而生,它比模擬電視更清晰。“數字高清晰電視”的清晰度,又是普通電視的四五倍,所以是當前電視發展的方向。中國於2005年在杭州開始試播了中央電視台的數字高清晰電視,2006年1月1日正式在全國幾個城市播出。

如果說從機械電視到電子電視是電視的“第一次革命”的話,那麼從模擬電視到數字電視就是電視的“第二次革命”。它起源於20世紀60年代中期的日本,隨後歐美也積極跟進,投入的研製經費超過幾十億美元。這麼大的投入,在一項商品沒有完全市場化之前,是非常罕見的,原因在於看好幾十萬億美元的市場。

目前,由於播放和接收的成本較高等原因,高清晰電視還沒有全麵普及。但是,隨著科技的發展,高清晰電視這隻“王謝堂前燕”,必定會“飛人尋常百姓家”。

當我們現在安坐家中悠然自得地欣賞精彩電視節目的時候,不要忘記大約在1877首先提出“電視”這個概念的法國律師塞列克,以及他在1877年對“電視發射係統”的原始構思。當然,電視TV(television的縮寫)這個英文單詞,在1900年才出現。

自殺者為何修改遺囑

1906年的一天,一個年僅40歲的人呆呆地走進圖書館——自殺之前的最後幾個小時要在這裏打發。當然,這是在痛不欲生的失戀者立下了遺囑之後。

但是,這個準備輕生的德國人在讀到一篇數學論文之後,他驚呆了!

於是,他修改了遺囑。

他是誰,是什麼論文有“驚呆”輕生者的巨大力量,他修改後的遺囑是什麼內容?

這還得從古希臘說起。

在古希臘,有一本影響力可以和歐幾裏得的《幾何原本》一比高下的數學書——《算術》。它的作者名叫丟番圖(約246~330),也是一個古希臘數學家。

1621年,一個20歲的青年在巴黎買了一本書——法國古典學者、數學家巴歇(158l~1638)翻譯成拉丁文並自費出版的《算術》。1637年,當這個青年讀到了《算術》第二卷第8命題——“把一個平方數分成兩個平方數的和”的時候,靈感來了。他就在旁邊的空白處寫下了一段話(已被翻譯成當今的數學語言):“不定方程xn+yn=zn(其中n是大於2的整數,xyz≠0)沒有自然數解。對於這個命題,我已經發現了一種美妙的證明方法。可惜這裏的空白太小了,寫不下。”

這個青年,就是法國數學家皮埃爾·德·費馬(1601~1665)。後來,這個猜想被稱為“費馬大猜想”——被證明以後叫“費馬大定理”或“費馬最後的定理”。

1665年1月12日,費馬突然逝世。他墓碑最早安放在圖盧茲的奧古斯丁教堂,後來移到地方博物館。

費馬辭世以後,他的長子克萊蒙塞繆爾·費馬意識到父親的業餘愛好具有重要價值,就用了5年時間,整理了父親寫在書頁空白處的48條評注。他於1670和1679年在圖盧茲分兩卷出版了《附有皮埃爾·德·費馬評注的丟番圖的〈算術〉》一書,其中第二條評注就是費馬大猜想。

流傳開來的費馬大猜想,使數學家們心馳神往——這麼優美簡潔的式子竟如此難以證明。於是,不少數學家為之前仆後繼:萊布尼茲、歐拉、勒讓德、高斯、阿貝爾、狄利克雷、柯西、庫默爾、範迪維爾、林德曼……

其中,歐拉和勒讓德在1670年證明了n=3的情形。最終敗下陣來變得灰心沮喪的歐拉,竟要求一位朋友搜查費馬的故宅,希望得到殘留的有重要價值的隻字片紙。萊布尼茲則在1678年證明了n=4的情形。勒讓德(1823)和狄利克雷(1825)分別證明了n=5的情形。法國數學家拉梅(1795~1870)在1839年證明了n=7的情形。而法國女數學家索菲婭·吉爾曼(1770~1831)在1879正式發表的《哲學作品》一書中,則證明了當n≤100而且是奇素數的情形……

在這個艱難的“長征”中,德國數學家庫默爾(1810~1893)取得了重大進展:他用自己創立的“理想數論”,在1847年證明了當n<100(但n≠37,59,67)的時候,費馬大猜想都成立。後來,他還初步證明了當n=37,59,67的時候,費馬大猜想也成立。

但是,近200年過去了,數學家們還沒有“大獲全勝”。費馬大猜想變成了“費馬難題”。

於是,“臉上無光”的科學界搞起了“金錢刺激”。在1816和1850年,法國科學院先後兩次懸賞金質獎章和3 000法郎,征求“能人”做“最後衝刺”。此外,還有另一個版本說:1823和1850年,法國科學院先後兩次懸賞2 000法郎。

不過,“重賞之下”依然沒有出現“勇夫”。隻有庫默爾在1856年競爭懸賞大獎結束的時候,得到了懸賞中的獎章,而沒有得到獎金。庫默爾的論文涉及拉梅和柯西的方法不可能證明費馬難題。

現在,輪到德國人“慷慨解囊”了。1908年,德國哥廷根大學皇家科學會宣布,根據達姆斯塔特城的實業家俄爾夫斯開耳(1856~1906)留下的捐贈遺囑,用10萬馬克(當時合200萬美元)做獎金,來獎勵證明費馬大猜想的勇者和智者,限期100年。

這裏提到的俄爾夫斯開耳,就是前麵提到的那個輕生者。他也是一個有能力的數學家,也許研究過“費馬難題”,但從來沒有發表過這方麵的文章。自殺前,他在圖書館看到庫默爾的論文,而且認為其中有重大的邏輯漏洞。而這項獎金,也許是他對費馬難題——這一挽救了他生命的數學之謎的回報。

不過,證明費馬難題的論文,要在書籍或雜誌上發表兩年以後,才能參加評獎。由於哥廷根大學皇家科學會並不負責審查這些論文,所以德國的《數學和物理文獻實錄》雜誌社主動承擔了審查任務。