猜想-不循常理的20大科学假说.docx

费马一生平淡无奇，数学也并非他的职业，只是他在闲暇时的业余爱好。在主业上费马或许只能用“称职”来描述，在法学史上他并不是一个人物，然而在数学上却堪称17世纪最伟大的数学家之一。他与笛卡尔并列为坐标几何的发明者，对微积分也有重要贡献，在与帕斯卡的通信中一起开创了概率论，还提出了几何光学上著名的费马原理（最小光程原理）。因此，他被誉为“业余数学家之王”（顺便要说一句，今天科学发展到如此地步，想要做一名业余科学家已经不太可能了。所以那些未受严格训练就妄图证明哥德巴赫猜想的人，千万不要拿费马的例子来为自己辩解）。原来，勒布朗的邻居中有位小姑娘名叫热尔曼，自小酷爱数学。当时的社会不鼓励妇女研究数学，她就以极大的兴趣和顽强的毅力自学成才。热尔曼渴望进入巴黎综合工科学校学习，恰好勒布朗缀了学，热尔曼就冒名顶替，偷偷摸摸地在学校里学习。她设法取得了发给勒布朗的学习材料，每周以他的名义交上习题解答。两个月后，拉格朗日觉得再也不能无视这位“勒布朗先生”在解答中表现出的才华了。得知这一消息后，怀尔斯立刻做出一个重大决定：完全独立和保密地进行研究。为此他放弃了所有与费马大定理无直接关系的工作，不看电视，几乎不打电话，在家中顶楼的书房里求证谷山志村猜想。怀尔斯尝试了各种方法。经过七年的艰苦努力，怀尔斯意识到他可以向数学界宣布了。当怀尔斯写完费马大定理这一命题后，面对听众说：“我想，我就在这里结束。”顿时，会场上爆发出持久的掌声。有句话特别适合于费马大定理的证明历程：“数学，就像音乐一样，以奇才辈出而著称。”一个圆和一个正方形被看成是拓扑等同的，在几何上当然不是全等的，然而拓扑学的任务已经完成。1960年到1961年，在巴西里约热内卢的海滨，经常可以看到一个年轻人，手持草稿纸和铅笔，对着大海思考。此人名叫斯梅尔。青少年时期，斯梅尔并没有展露出数学方面的天才。大学时代的他叛逆，精力旺盛，喜欢恶作剧，喜欢下棋，航海，登山，收藏矿石。但是在一位出色的数学教师的影响下，斯梅尔的兴趣被激发出来，将精力投入数学研究。斯梅尔想到了一个天才的主意：如果三维的庞加莱猜想难以解决，高维德会不会容易些呢？这真是要有点胆量的，因为通常认为高纬的东西更可怕。唐纳森提出要用物理中深奥的杨米尔斯规范场理论研究四维流形，由此得出更多出人意料的结果。2006年8月，第25界国际数学家大会在马德里隆重召开，40岁的佩雷尔曼毫无悬念地获得了菲尔兹奖。但这位世外高人又做了一个惊人之举成为历史上第一个拒绝领奖者，事实上他根本就没有出席本次大会。庞加莱在科学的价值结尾处有这么一句意味深长的话：思想无非是慢慢长夜的一线闪光，但这闪光即是一切。把这句话用在庞加莱猜想的证明上，是再合适不过了。20世纪初，英国出了位很杰出，也很有个性的数学家，他的名字叫哈代。此人是剑桥大学教授，终生未婚，每到新年总要为自己立一些稀奇古怪的目标，如谋杀墨索里尼，登上珠穆朗玛峰等，但他认为最大的目标是两件事：一是证明黎曼假设，二是证明上帝不存在。1973年中国科学复刊之后，证明的全文才得以发表。陈景润改进筛法的方法叫“转换原理”。爱因斯坦曾不无自嘲地说：“我因为藐视权威而受到惩罚，命运让我变成了一个权威。”其次，尽管计算方式并不相同，临界半径的取值却恰好一样（后称史瓦西半径，这个边界面也叫“视界”）。总是，爱因斯坦无法解释维持这种星体大小的抗衡引力的内力，也不愿意接受（或没有充分意识到）星体在引力作用下无限坍缩的事实。可见，即使是一代伟人也会受直观和时代的限制。“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。在天体物理学上，所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。但这个预言显然已经落伍了。一切还没有结束。19941996年间，德国科学家连续发现了第110-112号元素。其中，1996年由德国科学家发现的112号元素，只能存在0.00002秒。而且依据目前的发展势头，仍会有新的元素被发现。在盖娅假说里，地球不只是一个孕育出生命的星球，她自身就是一个生命体；地球也不只是一个无生命的岩石与有生命的生物体的简单堆砌，她本身就是一个可以调节自身环境和状态的活的系统这种调节通过陆地，海洋与大气的相互作用实现，各种生物也参与其中，它们就像人体的器官和细胞，对整个机体的健康作出自己独特的贡献。马古利斯是一位美国女微生物学家，也是美国科学院的院士。她的前夫卡尔.萨根是一位著名的宇宙学家和科普作家，在美国妇孺皆知。不过，与马古利斯截然不同，卡尔萨根却是盖娅假说的一位坚定的反对者。1974年,李政道更进一步预告道，在不稳定海洋的更遥远的地方存在着一个比岛大得多的稳定洲，这个稳定洲由数千个核素组成。可能这么说大家更容易理解，能量可以取负值意味着物质可以拥有负的质量，我们可以想象一下，一个重5千克的西瓜和另一个重负5千克的西瓜放在一起会发生什么事情？结果就是这两个西瓜会凭空消失，化为乌有！1915年，这个名叫爱因斯坦的人又发表了广义相对论，进一步说明时空与物质的联系，尤其是时空也依赖于物质的存在。对于这一思想，著名物理学家惠勒有个极好的概括：物质告诉时空怎样弯曲，时空告诉物质怎样运动。在爱因斯坦之前，只有17世纪的牛顿统一了所有的机械运动包括天上和地上的；19世纪的麦克斯韦则统一了电，磁和光。宇宙学的最新进展还带来了一个有趣的话题。现在，人们可以测量银河系的大小，可以一直追溯到宇宙的极早期。而且很多越来越精密的天文测量和观察结果都在科学家的意料之中，也就是说与主流理论的预设相符。这就说明，没有什么外星文明明显地干扰了自然演变的规律，或者说，宇宙还是“相对简单”的，否则我们就可能观察到非常出人意料的，根本无从解释的现象。当然，这并不意味着不存在外星文明，看来只是几乎所有文明都像地球人一样，必须等到宇宙演化上百亿年后才会产生，目前还处于初级阶段，不能对宇宙产生多大的干扰，这也许就是目前我们为发现它们（反之亦然）的原因。那么将来呢？很久以前，古希腊有位哲人名叫泰勒斯，大概是有记载的文明史上第一位著名思想家。据说一天晚上