解法:MRDP定理:丢番图集合恰为递归可枚举集合(1970年)
通俗地说
斐波那契数 (,每一个都是前两个之和)由简单的加法定义,却以指数速度增长——大致像黄金比例 的 那样。1970年,22岁的苏联数学家尤里·马季亚谢维奇意识到,这些数恰好隐藏着朱莉娅·鲁滨逊的JR假设所需要的那种指数增长关系,并且可以纯粹通过它们的整除性质表达出来。
他证明了关系 (偶数下标的斐波那契数,相对 呈指数增长)本身可以由一个真正的多项式方程确定下来,利用诸如“ 整除 当且仅当 整除 ”这样的恒等式——从而堵上了鲁滨逊、戴维斯与普特南留下的那道十八年的缺口。
详细分析
1970年,尤里·马季亚谢维奇利用由 定义的斐波那契数 ,提供了所缺的JR关系。由于对黄金比例 有 ,关系 相对 呈指数增长,恰好是鲁滨逊JR假设所要求的那种增长。
马季亚谢维奇通过利用斐波那契数之间深刻的整除恒等式——最重要的是 与 ——并结合矩阵恒等式 ,证明了 本身是丢番图的;这个矩阵恒等式把斐波那契数与一个类佩尔方程的解联系起来,使其递归定义能够重新表述为一个有限的纯多项式约束系统。
这正是鲁滨逊近二十年前分离出的JR假设本身,因此完成了鲁滨逊、戴维斯与普特南的归约链条:鲁滨逊此前已经证明由任意JR关系可以推出的幂运算、二项式系数与阶乘,现在全都真正成为丢番图的了。
- 斐波那契数列
- 由 定义的数列,像黄金比例 的 那样呈指数增长,并满足丰富的整除恒等式,马季亚谢维奇正是利用这些恒等式使它成为丢番图的。