回顾人类的整部数学发展史，所使用的最有力的数学思想方法就是“猜想”和“证明”，在所有的“猜想”和“证明”当中，有“三大猜想”最为著名，它们分别是“费马大定理”、“黎曼猜想”和“霍奇猜想”。最令人击节赞叹的是，来自于数百年前的“三大猜想”穿越时空，竞然与今天最前沿的“M理论”建立起了紧密的联系，构成了令人无限遐想的奇妙“时空”。那这么，这到底是怎样一个奇妙的时空呢？还得从“三大数学猜想”一一说起。
第一个猜想：费马大定理
大约在1637年左右，法国的业余数学爱好者费马在阅读丢番图的著作《算术》时，在某页的空白处写下一段话，声称已经用美妙的方法证明了某个定理成立，这个定理是这样的：当整数n>2时，关于x、y、z的方程x^n+y^n=z^n没有正整数解。
就是这个只因费马“空白的地方太小，写不下”的原因而没有记下证明过程的命题（鬼知道他是不是吹牛），让数学家们愣是绞尽脑汁想了300多年也没有证明出来。
这个美妙的猜想不但令数学家们为之疯狂，就连那些年轻的数学爱好者也为之着迷。更加令人叹为观止的是，一位为情所困的年轻人决定殉情自杀的那个晚上，意外地看到了这个猜想，居然被这个猜想的无穷魅力给深深地吸引住了。这个年轻人拿起一大堆白纸，奋笔疾书，足足忙活了一个通宵，还是没有将它搞定。当他醒悟过来时，天已经大亮。原本因失恋所产生的消极情绪一扫而光，心想在这个世界上，数学的魅力比爱情要美妙多了，为了爱情而自杀，那是有多傻啊。
这位年轻人从此发奋图强，努力拼博，最终成为了富甲一方的大富豪，他就是著名的德国大实业家沃尔夫斯凯尔。
沃尔夫斯凯尔为了报答“费马大定理”的“救命之恩”，于1908年在哥廷根皇家科学协会设立了“沃尔夫斯凯尔奖”：如果有人在2007年9月13日前解决费马大定理，将获得100000马克奖励。
该奖设立后的数十年后的1995年，该奖最终由英国剑桥牛顿学院的怀尔斯博士摘取。怀尔斯将自己已经证明的“谷山—志村猜想”与“莫德尔猜想”、“弗雷命题”联合起来证明了费马大定理的成立。
第二个猜想：黎曼猜想
1859年，黎曼向柏林科学院提交了一篇题为“论小于给定数值的素数个数”的论文。这篇论文就是令后来的数学家们焦头烂额，却又心驰神往的问题——“黎曼猜想”。
“黎曼猜想”研究的是“质数”分布的问题，质数的定义很简单，小学生都学过它。但是它们的分布规律却又令人难以捉摸。
“黎曼猜想”认为：质数分布的秘密似乎可以用一个特殊的函数来表示，那个函数就是今天著名的“黎曼ζ函数”，当“黎曼ζ函数”取值为“零”时所产生的一系列“特殊的点”，这一系列特殊的点则被称为“非平凡零点”。“黎曼ζ 函数”的所有“非平凡零点”都位于复平面上 Re(s)=1/2 的直线上，也即方程ζ(s)=0的解得实部都是1/2。数学家们把“复平面”上 Re(s)=1/2 的“直线”称为“临界线”，那么“黎曼ζ 函数”的所有“非平凡零点”都位于 “临界线” 上。而这些“非平凡零点”，极有可能与“质数分布规律”有着某种特殊的对应关系。
黎曼猜想自1859年“诞生”以来，已经过去了将近两百年，犹如一颗光彩夺目的珍珠，吸引着无数的数学家前去摘取。已有超过1000条“数学命题”是以“黎曼猜想”的成立为前提。如果“黎曼猜想”被证明，将一夜之间新增1000多条定理。在近些年来，出现过很多人证明了“黎曼猜想”，但最终被证明是一场场“乌龙事件”，“黎曼猜想”至今没有人成功证明。
第三个猜想：霍奇猜想
二十世纪初，霍奇提出了一个著名的猜想：“霍奇猜想”。这个“猜想”如果用专业的语言描述的话，会变得非常艰涩难懂。不过可以用通俗的话这样粗略的描述：任何一个形状有多么“复杂的几何图形”，它都可以用一堆“简单的几何图形”拼成。
“霍奇猜想”提出已经快100年了，至今才有了第一个例子，要想完美地证明，也不知是何年马月的事去了 。
话说虽然这“三大猜想”还有一部分并没有被证明出来，但是科学家们已经先用上了。
毕竟在人类科技高速发展的今天，其应用的基础理论无论是“数学”还是“物理”方面，都已经有将近100年没有新的突破了。太需要发明一个新的“数学工具”来解解渴了。因为“现代物理”中的两大支柱“量子力学”和“广义相对论”之间的矛盾亟需解决。而人们目前最有希望统一“相对论”与“量子力学”的是“M理论”。
著名的爱德华·威滕博士就说，要想让“M理论”成为现实，还需要发明新的“数学工具”，现代的“理论物理”也必须纳入“数学体系”进行讨论。
为什么这么说呢？早在牛顿和爱因斯坦时代，科学家们就自信地宣称已经发现了宇宙中所有的“力”。但是随着“量子力学”的建立，人们发现，“微观世界”里的“力”无法用“宏观世界”的“力学原理”去解释。换句话说，构成“现代物理学”的两大支柱——“量子力学”和“广义相对论”，居然是矛盾的：“广义相对论”在“微观尺度”上违背了“量子力学”的规则。
为了统一“量子力学”与“广义相对论”，科学家们提出了“物理的终极理论”——M理论。科学家们希望用“M理论”来解释这个宇宙中“所有物质”与“能源”的本质与相互之间的关系。
“M理论”统一了宇宙中的“四种力”、“五种超弦理论”和“十一维空间”的“超引力理论”。
“M理论”认为，我们其实生活在一个“十一维”的空间里，但是我们只能感知到现实生活中的“四维空间”，剩余的“维数”在“量子力学”的量度下卷缩到极小。正如爱因斯坦的“广义相对论”所描述的那样，我们所处的“四维空间”之外存在着更多的空间，只要具备足够的条件，人类不但可以自由地畅游宇宙，还可以自由地来回穿梭于“平行宇宙”。
更有人大胆的假想，当我们这个宇宙毁灭之时，那些原本卷缩到极小的“平行宇宙”会快速地舒展开来，人类有机会逃到“平行宇宙”。不过，这样的假想虽然由严密的逻辑推出，但目前无法证明，暂时当作一个笑谈就好了。毕竟，目前的“M理论”还仅仅是一个存在于科学家头脑中的“设想”，因而“量子力学”与“相对论”的统一还遥遥无期。
科学家们在新的数学诞生之前，把目光投向那些非常美妙，都没有在物理领域有重大应用的“数学理论”。
那么，今天能用在物理上的“数学理论”有哪些呢？首当其冲的就是上文提到的“三大数学猜想”。
在人类历史上常常会出现这样的情况，就是在某一门数学分支看起来并没有什么用，但是过了几百年之后，忽然在物理上用上了，很快会将人类文明推上一个崭新的高度。
科学家们对“三大数学猜想”进行了深入地研究，科学家们很快发现，“三大猜想”与“M理论”有着非常紧密的联系，经过深入地研究，“三大猜想”如今已经成为与“广义相对论”和“量子力学”融合的“m理论几何拓扑载体”。科学家们用“霍奇猜想” 的方法制造出一种“几何拓扑超级结构”的“歧管”，而这个“歧管”的整体就是“费马大定理”， 而在 计算这个结构的局部结构时，就要用到“黎曼猜想”。
人类自从诞生于这个蔚蓝色的星球上，翱翔宇宙的梦想从来就没有停息过。人类梦想着象小鸟一样自由地飞翔于天际。而今天，人类早已经造出了飞机、火箭和人造卫星，可以飞上蓝天、飞入太空、踏上月球，人类创造的探测器，已飞上火星、已带着人类的梦想，朝着遥远的银河系边缘飞去。
人类今天的这些伟大的成就，对于生活在数百万年前的人类先行者来说，显然是无法想象的，但是他们的目光如炬，心中的信念坚定无比。正是因为他们相信能够做到，所以今天的人类真的做到了。今天的人类，也无法想象数百万年之后到底是怎样的一番令人惊艳的人类文明。但是人类心中的信念依然象数百万年前那样炙热，因为相信梦想，所以美梦必能成真。
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