![]()
在此之前,经典佩尔方程的整数解情况已得到证明:
当d≤0或d为某大于0的完全平方数时,该方程有唯一解:x=±1,y=0;当d>0且不是完全平方数时,该方程有无数组正整数解。
不过数学家们的探究精神一般不会止步于此。
有人提出将等号右边的1变成-1,并将这个新的方程称为 负佩尔方程( II型佩尔方程) ,结果整数解的情况立刻变得复杂了许多。
![]()
时间拨到1993年,当时数学家彼得·史蒂文哈根 (Peter Stevenhargen) 提出了一个公式,对负佩尔方程的整数解情况给出一个精确的答案。
而这个猜想提出后的 30年,数学界一直无法证明它的正确性。
但现如今,来自康考迪亚大学的卡罗·帕加诺 (Carlo Pagano) 和密歇根大学的皮特·科伊曼斯 (Peter Koymans) ,终于给出了猜想的“正解”。
帕加诺的导师Hendrik Lenstra教授甚至对此评价说:
这个成果为数论的一个分支开辟了新篇章。
数论中的经典:佩尔方程
在介绍负佩尔方程之前,让我们先来了解一下经典的佩尔方程从何而来。
佩尔方程,其实与佩尔完全无关。
这一理论最早由费马 (Pierre de Fermat)进行深入研究,由拉格朗日 (Joseph-Louis Lagrange)给出解决方案,但后来因为被欧拉 (Leonhard Euler)误记为佩尔提出,就阴差阳错的流传下来。
它的具体形式为:x 2 -d*y 2 =1
当d是正整数且不是完全平方数,则存在无穷多个解。
举个例子,数学史上有个经典的“阿基米德群牛问题”:
太阳神养了一群牛,这些牛有公有母,分白色、黑色、黄色和花色四种颜色,给定一系列条件,求解牛的总数有多少?各种颜色的牛分别是多少?
这个问题起一直以来吸引了很多数学家的兴趣,最后经过一系列计算,被演化为求解一个佩尔方程:
2000年,伦斯查 (Lenstra)完全解决了这个问题,他得出了阿基米德群牛问题的所有解:
![]()
不仅解的数量多,牛的最小数量也让人惊呼:或许只有真·太阳神才能管理了。
不同于佩尔方程,负佩尔方程的整数解情况要复杂得多。
负佩尔方程
前文提到,负佩尔方程可表示为: x 2 -d*y 2 =-1 ;d为整数。
显然,当d≤0,以及d为大于1的完全平方数时,方程无整数解。
此外,负佩尔方程的整数解复杂性还体现在:
负佩尔方程中的很多d值都无整数解。据已知规则得出,d不能是3、7、11、15的倍数等。
但除了这些值外,并不是其他的d值就一定有整数解。
例如当d=3时,x 2 –3*y 2 =-1,无论沿着数轴看多远,都永远找不到解。
但事实上,排除3、7、11、15的倍数后,并不是取其他的d值,负佩尔方程就一定有整数解。
给定d值后,首先需要求出负佩尔方程的基本解。
对负佩尔方程的求通解可使用这个公式:
其中,这里的n为任意正整数;a和b则是负佩尔方程的基本解,并有如下等式:
x 0 和y 0 就是经典佩尔方程的基本解。
更多与之相关的细节研究可参考论文:
![]()
研究者简介
最后,来看看这两位证明这个30年前猜想的数学家们吧——
卡罗·帕加诺 (Carlo Pagano) ,是加拿大康考迪亚大学的助理教授,主要研究方向是数论。
![]()
此前分别获得了格拉斯哥大学和马克斯·普朗克研究所的数学博士后学位,博士毕业于莱顿大学数学专业,导师是Hendrik Lenstra。
皮特·科伊曼斯 (Peter Koymans) ,目前正在密歇根大学攻读博士后,主要研究方向是数论及其周边领域。
![]()
此前在马克斯·普朗克数学研究所从事博士后研究,博士毕业于莱顿大学数学专业,导师是Jan-Hendrik Evertse和Peter Stevenhagen。
可以看出,两人的学习轨迹有很多重合的部分,不仅如此,他们在研究生时期也是同学。
为了这项研究,两人整整一年天天见面,每天在黑板上进行各种演算,互相完善对方提出来的想法,就连午餐时间都不放过,如果有人在独处时有了新想法,就会随时发短信通知另一个人。
尽管非常有挑战性,科伊曼斯却在回忆起这段时间时说:“我们一起做这件事很有趣。”
京东创始人刘强东和其妻子章泽天最近成为了互联网舆论关注的焦点。有关他们“移民美国”和在美国购买豪宅的传言在互联网上广泛传播。然而,京东官方通过微博发言人发布的消息澄清了这些传言,称这些言论纯属虚假信息和蓄意捏造。
日前,据博主“@超能数码君老周”爆料,国内三大运营商中国移动、中国电信和中国联通预计将集体采购百万台规模的华为Mate60系列手机。
据报道,荷兰半导体设备公司ASML正看到美国对华遏制政策的负面影响。阿斯麦(ASML)CEO彼得·温宁克在一档电视节目中分享了他对中国大陆问题以及该公司面临的出口管制和保护主义的看法。彼得曾在多个场合表达了他对出口管制以及中荷经济关系的担忧。
今年早些时候,抖音悄然上线了一款名为“青桃”的 App,Slogan 为“看见你的热爱”,根据应用介绍可知,“青桃”是一个属于年轻人的兴趣知识视频平台,由抖音官方出品的中长视频关联版本,整体风格有些类似B站。
日前,威马汽车首席数据官梅松林转发了一份“世界各国地区拥车率排行榜”,同时,他发文表示:中国汽车普及率低于非洲国家尼日利亚,每百户家庭仅17户有车。意大利世界排名第一,每十户中九户有车。
近日,一项新的研究发现,维生素 C 和 E 等抗氧化剂会激活一种机制,刺激癌症肿瘤中新血管的生长,帮助它们生长和扩散。
据媒体援引消息人士报道,苹果公司正在测试使用3D打印技术来生产其智能手表的钢质底盘。消息传出后,3D系统一度大涨超10%,不过截至周三收盘,该股涨幅回落至2%以内。
9月2日,坐拥千万粉丝的网红主播“秀才”账号被封禁,在社交媒体平台上引发热议。平台相关负责人表示,“秀才”账号违反平台相关规定,已封禁。据知情人士透露,秀才近期被举报存在违法行为,这可能是他被封禁的部分原因。据悉,“秀才”年龄39岁,是安徽省亳州市蒙城县人,抖音网红,粉丝数量超1200万。他曾被称为“中老年...
9月3日消息,亚马逊的一些股东,包括持有该公司股票的一家养老基金,日前对亚马逊、其创始人贝索斯和其董事会提起诉讼,指控他们在为 Project Kuiper 卫星星座项目购买发射服务时“违反了信义义务”。
据消息,为推广自家应用,苹果现推出了一个名为“Apps by Apple”的网站,展示了苹果为旗下产品(如 iPhone、iPad、Apple Watch、Mac 和 Apple TV)开发的各种应用程序。
特斯拉本周在美国大幅下调Model S和X售价,引发了该公司一些最坚定支持者的不满。知名特斯拉多头、未来基金(Future Fund)管理合伙人加里·布莱克发帖称,降价是一种“短期麻醉剂”,会让潜在客户等待进一步降价。
据外媒9月2日报道,荷兰半导体设备制造商阿斯麦称,尽管荷兰政府颁布的半导体设备出口管制新规9月正式生效,但该公司已获得在2023年底以前向中国运送受限制芯片制造机器的许可。
近日,根据美国证券交易委员会的文件显示,苹果卫星服务提供商 Globalstar 近期向马斯克旗下的 SpaceX 支付 6400 万美元(约 4.65 亿元人民币)。用于在 2023-2025 年期间,发射卫星,进一步扩展苹果 iPhone 系列的 SOS 卫星服务。
据报道,马斯克旗下社交平台𝕏(推特)日前调整了隐私政策,允许 𝕏 使用用户发布的信息来训练其人工智能(AI)模型。新的隐私政策将于 9 月 29 日生效。新政策规定,𝕏可能会使用所收集到的平台信息和公开可用的信息,来帮助训练 𝕏 的机器学习或人工智能模型。
9月2日,荣耀CEO赵明在采访中谈及华为手机回归时表示,替老同事们高兴,觉得手机行业,由于华为的回归,让竞争充满了更多的可能性和更多的魅力,对行业来说也是件好事。
《自然》30日发表的一篇论文报道了一个名为Swift的人工智能(AI)系统,该系统驾驶无人机的能力可在真实世界中一对一冠军赛里战胜人类对手。
近日,非营利组织纽约真菌学会(NYMS)发出警告,表示亚马逊为代表的电商平台上,充斥着各种AI生成的蘑菇觅食科普书籍,其中存在诸多错误。
社交媒体平台𝕏(原推特)新隐私政策提到:“在您同意的情况下,我们可能出于安全、安保和身份识别目的收集和使用您的生物识别信息。”
2023年德国柏林消费电子展上,各大企业都带来了最新的理念和产品,而高端化、本土化的中国产品正在不断吸引欧洲等国际市场的目光。
罗永浩日前在直播中吐槽苹果即将推出的 iPhone 新品,具体内容为:“以我对我‘子公司’的了解,我认为 iPhone 15 跟 iPhone 14 不会有什么区别的,除了序(列)号变了,这个‘不要脸’的东西,这个‘臭厨子’。