赵琼春节举国齐欢庆,冬奥科研双喜临世界王茂泽

——陇西籍京师学者王茂泽破解世界难题3x+1猜想

赵琼

新春以来,暖阳普照,惠风和畅,天朗气清的景象让人们由衷喜悦欢心。好景象意味着好兆头,让国人期盼许久的冬奥于2月4日立春之时节如期在首都北京拉开了序幕。春姑娘的手轻轻牵来冬季北京奥运,渐渐抹去昔日疫情阴霾,良好的开端预示着丰收的一年。

从美轮美奂的开幕式,到比赛以来异彩纷呈后的闭幕盛典,北京冬奥会在中国人最重要的春节期间,给世界留下了太多美妙的瞬间和深刻的记忆。“非常成功、非常满意、非常安全。”国际奥委会主席巴赫用几个“非常”形容北京冬奥会。世界在期待中国,中国践行了承诺。而身为东道主的我们,心情随着比赛一起跌宕,情感伴着场内外的瞬间同频共振。无数个热搜,无数帧画面,无数次感动,奥林匹克之风劲吹的北京,向全世界传递着和平、团结和友谊。

尤其令全国人民兴奋不已的是,我国运动健儿们不负众望、奋勇拼搏,取得了史无前例的冬奥战绩,勇夺9枚金牌、4枚银牌、2枚铜牌,金牌数奖牌数双创历史最高,中国体育代表团交上了让人振奋的答卷,为祖国和人民赢得了荣誉,为成功举办北京冬奥会作出了重大贡献,提振了国威,惊羡了世界。

春姑娘刚刚到来,双喜就已临门!

恰在此时,中国另一重大成就,也如春雷贯耳,震惊世界!振奋人心!那就是世界著名难题——“3ⅹ+1猜想”被我国攻克!

此消息先由自媒体“陇上人家”2月2日在网上发布,2月6日由陇上老曹在网上发布。由每日甘肃2月11号以头条新闻在网上发布。

什么是3x+1猜想呢?

3ⅹ+1猜想就是任取一个正整数x,如果它是偶数,我们就把x除以2变成x/2,如果它是奇数,我们就把ⅹ乘3以后再加上1变成3x+1。把所得的结果x/2或3x+1按照这个运算规则进行反复运算,则经过有限次运算后,最终结果必然为1。

“3x+1猜想”的运算规则看起来十分简单,人人一听就懂,但证明起来十分困难,近百年来难倒了世界上不计其数的聪明好汉、高智名流,被世界公认为著名难题。由于流传时间长范围广,还被各国各地起了许多有纪念意义的名称,如角谷猜想、冰雹猜想、克拉茨猜想、舒拉古猜想、Thwaites猜想、汉斯算法、西那库斯(syracuse)问题、乌拉姆问题等。

一石激起千层浪。 看似简单的一个小问题,随着千千万万人的参与、传播,逐渐变成了轰动全球的大事件,曾经一度在全世界掀起了征解和争解高潮。最典型的是闻名全球的美国杜克数学研究所曾悬赏100万美元征解,世界一流的数学家被卷入其中。

桂冠虽显贵,却无人能摘取。自从1994年英国著名数学家安德鲁·维尔斯证明了困扰数学界长达350多年的费尔马大定理之后,有人甚至认为“3x+1猜想”应该被列为下一个亟待解决的费尔马问题,难怪匈牙利大数学家保罗·埃尔多斯在谈到“3x+1猜想”证明的困难程度时说:“数学还没有发展到解决这种问题的水平。”

2010年,我国教育部、科技部、中国科学院、国家自然科学基金委员会等四个部门顺应世界科技潮流,响应国家发展战略,联合出版《10000个科学难题》,把它列为数学卷中的第4个难题,设奖100万元人民币征解。

“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。令人欣喜的是,伴随着一个新理论的诞生,“3x+1猜想”石破天惊,从此宣告今被攻克。这个新理论就是《正整数谱理论》,创立者是王茂泽。

王茂泽是甘肃省陇西县首阳镇三十铺村滩儿下社人,硕士研究生、兰州工业学院教师、现在是北京师范大学的高级访问学者。陇西县由历史上著名的“陇西郡”演变而来,地处要塞,历来为兵家必争之地,是唐太宗的故乡,还出过李白、李广等许多著名历史文化名人;“首阳”地名全国人并不陌生,就是与西周名相伯夷、叔齐不食商粟采薇而食的首阳山同源之地,现在盛产名优党参、黄芪、红芪、板兰根等多种中药材,是弛名全国的药材生产交易大市场。

王茂泽1993年考入西北师范大学数学教育专业,大学学习期间对6174猜想、牛曼猜想、哥德巴赫猜想、“3x+1猜想”、回文数猜想等世界著名数论难题产生了兴趣并潜心研究。在研究哥德巴赫猜想的过程中发现了正整数的奥秘——正整数谱,就是无穷行6列的特殊排列,并对正整数谱进行了深入研究,初步建立了《正整数谱理论》,然后以此为工具解决了几个数论难题,在大学毕业时写了6篇论文,被同班同学称为数学家、大数学家、陈景润第二、爱因斯坦式人物。大学毕业参加工作后一直不懈努力、潜心钻研,历经二十多年专心研究,进一步完善了《正整数谱理论》,并解决了诸多世界著名的猜想和难题。这个原创性的理论正是数论界数学家们一直寻找的理论。

“世上无难事,只要肯登攀”。尽管王茂泽使用自己创立的非常先进的理论,解决3x+1猜想还是历尽了艰辛,因为此猜想的难度有三点:

一是在于如何处理无限问题;

二是在于如何理清错综复杂的头绪,抓住问题的本质规律;

三是在于如何处理有限次运算与无穷数字之间的矛盾。

王茂泽说,平心而论,证明它要比证明哥德巴赫猜想(“1+1”)更困难,用“很复杂”来形容它是再也恰当不过的了。他一路披荆斩棘,砥砺前行,在走遍了许多条歧途之后,最终获得了正确思路。从发表的论文来看,长度达19版面页,思想奇妙绝伦,思路清晰通畅,论证严谨缜密,过程曲折离奇,推导简炼精当,有的引理的论证特别复杂,但王茂泽和伙伴们以“不到楼兰终不还”的英雄气概和坚韧不拔的毅力,经过长期不懈钻研,突破层层难关,终于证明3x+1猜想是正确的。

王茂泽不但在研究猜想的路上充满了艰辛,在投稿发表的过程中也遍历了坎坷。曾经把自己的这篇论文试投过中国和外国的许多大小刊物,因内外各种原因和理由在十多年内没有发表。直到去年在网上看到中国成都胡佐君先生在美国《纯数学进展》上发表了《3X+1问题和aX+1问题的克兰多尔猜想的收敛性分析》(The Analysis of Convergence for the 3X+1 Problem and Crandall Conjecture for the aX+1 Problem)论文之后,也试将自己的论文《The Proof of The3x+1 Conjecture》(《3x+1猜想的证明》投到了该刊。半月之后,王茂泽得到该刊编辑的回信,告知他们的论文基本通过了审查,并提出了12条修改建议要求限期回复,修改答复后编辑还是不满意,又提出了4条修改建议,他们又认真修改答复,直到编辑部满意后才告知他,在2022年元月第一期上将要发表该篇论文。在投稿于该刊之前,王茂泽就修改过论文几十成百遍,投稿到该刊后,又打印修改论文15遍。发表之前,编辑又提出两个英语单词的修改意见,让他们确认修改后才得以发表。

《纯数学进展》是《科学研究》出版社旗下的一份开放性国际数学期刊,审稿速度快、效率高;允许人们随意免费查阅、下载自己所需内容;该刊的审稿人是世界各国的知名专家、教授、博士,态度严谨。只要论文一旦发表,能保证发表的论文是绝对正确的,因而受到了王茂泽的青睐,乐意把自己的三篇论文投于该刊发表。

发表该篇论文,解决百年无人能解的世界大难题不是偶然的,而是有一定必然性的,王茂泽在研究哥德巴赫猜想的过程中,写过成十篇证明其它数论难题的文章,“3x+1猜想证明”是其中比较重要比较典型的一篇,据王茂泽本人透露,他们的另外两篇论文《素数个数计算公式》和《回文数猜想的证明》仍投该刊并通过审核,将在今年3月至4月陆续发表,我们大家一起翘首以待!

已经发表的《3x+1猜想的证明》,由几百万个字符组成,一个字符如同一个机械零件,论文如同中国的C919大飞机、高铁、核潜艇、东风导弹、天眼、北斗、空间站、5G一样,是领先于世界的!这是我们中国人设计制造的数学大飞机、数学高铁、数学核潜艇、数学东风导弹、数学天眼、数学北斗、数学空间站,是数学5G技术。

如人所言,数学是一门“无用之大用”“无用之万用”的科学,作为自然科学的基础学科,其发展将直接或间接强力推动各学科和应用技术的发展。随着科技的快速发展,数学方法和计算机技术成为各学科的重要前提。“以管理学为例,正是在引入了数学方法后,管理才逐渐发展成为一门科学。”数学是一门追求人类智力极限的科学。如今,大数据、区块链等前沿技术的背后,都是数学在起重要作用。”西南财经大学教授田野表示,虽然纯数学研究成果不会很快应用于实际,但研究过程中会带动数学工具的发明,为其他学科领域的研究带去灵感、创造价值,产生令人意想不到的结果。哲学家有言,一流的技术依赖于一流的科学,一流的科学依赖于一流的数学。数学是科学的皇冠,数论是皇冠上的明珠。数论研究对于我国的科技发展战略具有极其重要作用和非凡意义。证明数论中的著名猜想对于数论发展具有大力推动作用。

证明“3x+1猜想”的一个实际应用就是检验计算机的性能,在“3x+1”定理保证之下看谁的计算机的计算速度更快、计算能力更强。

王茂泽说,证明“3x+1猜想”的重大意义并不在于攻克了一道世界数学难题,而在于发现了自然数的许多奥秘,找到了一套解决数论问题的重要工具,建立了一套最新的极其重要的数学理论,用这套工具和这套理论能够解决许多数论难题,成为促进数学发展和其它自然科学发展的重要引擎,基础科学变得更加完善。

证明“3x+1猜想”绝非易事,尽管论证该问题的所有草稿总共不足10公斤,但论证所用到的思想方法,解决问题中思维所经历的曲折途径足以写一本不薄的书,给后人进行数学和其它科学研究将产生很大的启迪和影响。

王茂泽总结3x+1猜想证明时谦虚地说:“愚者千虑,必有一得”,证明世界难题对他们自己有八条启迪:

一是再难的问题只要坚持不懈地专心钻研,总会有所进展的,甚至最终能够解决。

二是钻研世界难题对人的素质有很大的提高作用,使人的眼光更敏锐,思维更正缜密,意志更坚强。

三是道贯百艺,在一个领域的学术钻研提高了思维水平之后,可以在其它领域钻研得很深,把其它事情处理得很完美。

四是电脑验证的能力是很有限的,人脑思维论证的威力是无限的,电脑永远无法取代人脑。

五是除了专家、权威之外,其它人可以解决世界难题,从而成为专家、权威。

六是人们在认识到事物的本质前认识到的是零碎的、片面的现象,甚至常在黑暗中摸索,多把零碎的现象当成本质。

七是人类认识到的正整数规律只是正数整规律的极少一部分,我们应该大力发展科技事业,大力发扬创新精神,让更多的人深入科学研究,让更多的人参与科技发明,大力促进社会文明,大幅度提高人类生活质量。

八是凡是被称为世界难题的,解决它必须要有新思想、新方法,并且要付出很多艰辛的劳动。

有人称赞王茂泽是真正的人才,有人称赞他是大才,有人称赞他是大师,有人称赞他是奇才,有人称赞他是通才,有人称赞他是大神,有人称赞他是天才。 他不喜欢这些称赞,只承认自己的研究成果是勤奋努力、专心致志、长期积累所得。熟悉他的人知道,他出身于书香门第,自幼聪明颖悟,传承家学,熟谙幼教经典,学练毛笔书法,熟练珠算。长大后一直勤奋好学,在学问的道路上孜孜不倦,钻研过家传的《算法统宗》和史丰收的速算法。他的学问,融汇中外,兼容文理,博古通今,知识结构和思维结构层次清晰、全面周密,涉猎的范围包括儒释道医武、传统国学文化、东方神秘文化、阴阳五行、历史地理、哲学神学,诗词歌赋、书法艺术,熟悉国学经典,尤喜吕坤、王阳明、洪应明、袁了凡、曾国藩的学问。为人低调谦和,处世诚实守信,不尚虚荣,不慕浮华,不竞不争,退避敬让,淡泊清澈,和合通达,灵活周密,浑厚圆润,安静纯一,简朴自然,专事学问,专攻数论,长期厚积,待久薄发。

谈及他今后打算,他说最大愿望是诵读中国传统经典,心存正念,一心一意为中国梦而努力,全心全意为人民服务。

他决心以自己的智慧点亮中国数学,让中国数学照耀全世界,凭他的成就而论,王茂泽不愧为世界一流的大数学家。

长江后浪推前浪,一代新人胜旧人。王茂泽以大无畏的精神和勇气,以及克服“九九八十一难”的毅力,经过重重困难,经历了常人难以想象和承受的挫折,几十年如一日坚持研究,创立了《正整数谱理论》,证明了“3x+1猜想”,为北京冬奥献上了一份厚礼,也向全世界展示了中华民族的聪明才智和科研实力。

王茂泽是中国亿万科研人员、高校师生、中小学生的楷模和典范,是中国人民、中华民族当之无愧的科研精英和杰出人才!

附:王茂泽团队发表在美国《纯数学进展》上“3x+1猜想的证明”论文网址:

作者简介

王琼,甘肃秦安人,70后,中国作家协会铁路分会会员。长期从事文学创作和数学研究工作,以数学的缜密与严谨激发文字创作,用文学的空灵和梦幻促进数学研究,文理兼备,相得益彰;善棋艺,好音乐,以超人的毅力与勤奋实现着自己的人生价值。

THE END