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现在,一群数学家决定用计算机来终结这场旷日持久的争吵。

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ABC猜想本身并不难理解。它描述的是方程 a + b = c 中,整数a、b、c所含质因数之间的一种约束关系。尽管表述简洁,这个猜想却牵涉加法与乘法之间深层的相互作用,其解决对费马大定理推广、丢番图方程等众多数论分支都具有深远影响,是数学家梦寐以求的一块拼图。

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2018年,德国波恩大学顶尖数学家彼得·朔尔策和雅各布·斯蒂克斯飞赴京都,与望月当面会谈,试图理清证明的核心逻辑。结果却令人失望,两人返回后明确表示,在证明的关键步骤中存在一个他们无法接受的逻辑空洞,而望月坚持认为这两位来访者根本没有理解他的理论。此后双方各执一词,争论陷入僵局。日本数学界官方期刊2021年正式发表了这篇证明,但国际主流数学社区仍普遍持怀疑态度。这种"只在日本成立的证明"的说法,让这场争论更增添了几分戏剧色彩。

人类数学家争论了十余年没有结果,现在轮到机器来试试了。

据《新科学家》报道,两个独立的计算机形式化验证项目已经启动,目标是将ABC猜想相关的数学逻辑翻译成计算机可以逐行检查的语言,从而客观判断证明链条中是否存在错误或跳跃。其中一个项目已秘密运行超过两年,直至近日才浮出水面。参与者均为熟悉形式化证明工具的数学家,他们使用的平台是Lean,这是一款由微软研究院支持开发的定理证明助手,近年来在数学社区中迅速普及。

Lean的工作原理,是强制要求每一个逻辑步骤都必须被明确写出,不允许任何"显然可得"或"留给读者自证"的跳跃。一旦某个步骤无法被系统验证,错误将立即暴露。哥伦比亚大学数学家彼得·沃伊特在其博客中写道,如果一位真正理解IUT理论、同时精通Lean的数学家能够完成形式化,结果将立即终结这场主要争议。

问题在于,这两个条件同时满足的人,目前全球几乎找不到几个。IUT理论的复杂程度意味着,仅仅理解它就需要数年的专门学习,将其翻译成Lean代码则是更大的挑战。参与项目的研究者坦承,最可能的结果是:绝大部分证明可以被验证,但在某个关键节点,隐藏着一个无法被形式化的断言,而那个断言,可能正是朔尔策和斯蒂克斯当年指出的那个争议点。

不过,形式化项目的启动本身,已经是一个重要信号。它意味着越来越多的数学家认为,靠人类的相互说服已经走到了死胡同,必须引入第三方裁判,而计算机是目前最客观的选择。Reddit数学社区对此反应热烈,不少用户指出,无论最终结论是证明成立还是存在漏洞,有了计算机验证的结论,至少争论可以建立在同一套事实基础之上。

这场始于2012年的数学公案,或许正在走向它最终的裁决时刻。