世界難題數學未解

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世界難題數學未解,數學是一門偉大的學科,對於邏輯思維能力不好的人來說,數學就是一個攔路虎,很多人都頭疼數學,但數學也有很有趣的猜想,下面分享世界難題數學未解。

世界難題數學未解1

1、NP完全問題

例:在一個週六的晚上,你參加了一個盛大的晚會。由於感到侷促不安,你想知道這一大廳中是否有你已經認識的人。宴會的主人向你提議說,你一定認識那位正在甜點盤附近角落的女士羅絲。不費一秒鐘,你就能向那裏掃視,並且發現宴會的主人是正確的。然而,如果沒有這樣的暗示,你就必須環顧整個大廳,一個個地審視每一個人,看是否有你認識的人。

世界難題數學未解

生成問題的一個解通常比驗證一個給定的解時間花費要多得多。這是這種一般現象的一個例子。與此類似的是,如果某人告訴你,數13717421可以寫成兩個較小的數的乘積,你可能不知道是否應該相信他,但是如果他告訴你它可以分解爲3607乘上3803,那麼你就可以用一個袖珍計算器容易驗證這是對的。

人們發現,所有的完全多項式非確定性問題,都可以轉換爲一類叫做滿足性問題的邏輯運算問題。既然這類問題的所有可能答案,都可以在多項式時間內計算,人們於是就猜想,是否這類問題,存在一個確定性算法,可以在多項式時間內,直接算出或是搜尋出正確的答案呢?這就是著名的NP=P?的猜想。不管我們編寫程序是否靈巧,判定一個答案是可以很快利用內部知識來驗證,還是沒有這樣的提示而需要花費大量時間來求解,被看作邏輯和計算機科學中最突出的問題之一。它是斯蒂文·考克於1971年陳述的。

2、霍奇猜想

二十世紀的數學家們發現了研究複雜對象的形狀的強有力的辦法。基本想法是問在怎樣的程度上,我們可以把給定對象的形狀通過把維數不斷增加的簡單幾何營造塊粘合在一起來形成。這種技巧是變得如此有用,使得它可以用許多不同的方式來推廣;最終導致一些強有力的工具,使數學家在對他們研究中所遇到的形形色色的對象進行分類時取得巨大的進展。不幸的是,在這一推廣中,程序的幾何出發點變得模糊起來。在某種意義下,必須加上某些沒有任何幾何解釋的部件。霍奇猜想斷言,對於所謂射影代數簇這種特別完好的空間類型來說,稱作霍奇閉鏈的部件實際上是稱作代數閉鏈的幾何部件的(有理線性)組合。

3、龐加萊猜想

如果我們伸縮圍繞一個蘋果表面的橡皮帶,那麼我們可以既不扯斷它,也不讓它離開表面,使它慢慢移動收縮爲一個點。另一方面,如果我們想象同樣的橡皮帶以適當的方向被伸縮在一個輪胎面上,那麼不扯斷橡皮帶或者輪胎面,是沒有辦法把它收縮到一點的。我們說,蘋果表面是“單連通的”,而輪胎面不是。大約在一百年以前,龐加萊已經知道,二維球面本質上可由單連通性來刻畫,他提出三維球面(四維空間中與原點有單位距離的點的全體)的對應問題。這個問題立即變得無比困難,從那時起,數學家們就在爲此奮鬥。

在2002年11月和2003年7月之間,俄羅斯的數學家格里戈裏·佩雷爾曼在發表了三篇論文預印本,並聲稱證明了幾何化猜想。

在佩雷爾曼之後,先後有2組研究者發表論文補全佩雷爾曼給出的證明中缺少的細節。這包括密西根大學的布魯斯·克萊納和約翰·洛特;哥倫比亞大學的約翰·摩根和麻省理工學院的田剛。

2006年8月,第25屆國際數學家大會授予佩雷爾曼菲爾茲獎。數學界最終確認佩雷爾曼的證明解決了龐加萊猜想。

4、黎曼假設

有些數具有不能表示爲兩個更小的數的乘積的特殊性質,例如,2、3、5、7……等等。這樣的數稱爲素數;它們在純數學及其應用中都起着重要作用。在所有自然數中,這種素數的分佈並不遵循任何有規則的模式;然而,德國數學家黎曼(1826~1866)觀察到,素數的頻率緊密相關於一個精心構造的所謂黎曼zeta函數ζ(s)的性態。著名的黎曼假設斷言,方程ζ(s)=0的所有有意義的解都在一條直線上。這點已經對於開始的1,500,000,000個解驗證過。證明它對於每一個有意義的解都成立將爲圍繞素數分佈的許多奧祕帶來光明。

黎曼假設之否認:

其實雖然因素數分佈而起,但是卻是一個歧途,因爲僞素數及素數的普遍公式告訴我們,素數與僞素數由它們的變量集決定的。具體參見僞素數及素數詞條。

世界難題數學未解 第2張

5、楊-米爾斯存在性和質量缺口

量子物理的定律是以經典力學的牛頓定律對宏觀世界的方式對基本粒子世界成立的。大約半個世紀以前,楊振寧和米爾斯發現,量子物理揭示了在基本粒子物理與幾何對象的數學之間的令人注目的關係。基於楊-米爾斯方程的.預言已經在如下的全世界範圍內的實驗室中所履行的高能實驗中得到證實:布羅克哈文、斯坦福、歐洲粒子物理研究所和駐波。儘管如此,他們的既描述重粒子、又在數學上嚴格的方程沒有已知的解。特別是,被大多數物理學家所確認、並且在他們的對於“夸克”的不可見性的解釋中應用的“質量缺口”假設,從來沒有得到一個數學上令人滿意的證實。在這一問題上的進展需要在物理上和數學上兩方面引進根本上的新觀念。

6、納衛爾-斯托可方程的存在性與光滑性

起伏的波浪跟隨着我們的正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的氣流跟隨着我們的現代噴氣式飛機的飛行。數學家和物理學家深信,無論是微風還是湍流,都可以通過理解納維葉-斯托克斯方程的解,來對它們進行解釋和預言。雖然這些方程是19世紀寫下的,我們對它們的理解仍然極少。挑戰在於對數學理論作出實質性的進展,使我們能解開隱藏在納維葉-斯托克斯方程中的奧祕。

7、BSD猜想

數學家總是被諸如那樣的代數方程的所有整數解的刻畫問題着迷。歐幾里德曾經對這一方程給出完全的解答,但是對於更爲複雜的方程,這就變得極爲困難。事實上,正如馬蒂雅謝維奇指出,希爾伯特第十問題是不可解的,即,不存在一般的方法來確定這樣的方程是否有一個整數解。當解是一個阿貝爾簇的點時,貝赫和斯維訥通-戴爾猜想認爲,有理點的羣的大小與一個有關的蔡塔函數z(s)在點s=1附近的性態。特別是,這個有趣的猜想認爲,如果z(1)等於0,那麼存在無限多個有理點(解)。相反,如果z(1)不等於0。那麼只存在着有限多個這樣的點。

世界難題數學未解2

在普通人羣中,人羣中只有1%的人智商在140分以上;有11%的智商屬於120分~139分;18%屬於110分~119分;46%屬於90分~109分;15%屬於80分~89分;6%屬於70分~79分;另外,有3%的人智商低於70分,屬於智能不足者。

世界難題數學未解 第3張

題目是這樣的

阿爾貝茨和貝爾納德想知道謝麗爾的生日,於是謝麗爾給了他們倆十個可能的日期:5月15日、5月16日、5月19日、6月17日、6月18日、7月14日、7月16日、8月14日、8月15日、8月17日。謝麗爾只告訴了阿爾貝茨她生日的月份,告訴貝爾納德她生日的日子。阿爾貝茨說:我不知道謝麗爾的生日,但我知道貝爾納德也不會知道。貝爾納德回答:一開始我不知道謝麗爾的生日,但是現在我知道了。阿爾貝茨也回答:那我也知道了。那麼,謝麗爾的生日是哪月哪日?

答案是這樣的

在出現的十個日子中,只有18日和19日出現過一次,如果謝麗爾生日是18或19日,那知道日子的貝爾納德就能猜到月份,一定知道謝麗爾的生日是何月何日。爲何阿爾貝茨肯定貝爾納德不知道謝麗爾的生日呢?如上述,因爲5月和6月均有隻出現過一次的日子18日和19日,知道月份的阿爾貝茨就能判斷,到底貝爾納德有沒有肯定的把握,所以她的生日一定是7月或8月。貝爾納德的話也提供信息,因爲在7月和8月剩下的5個日子中,只有14日出現過兩次,如果謝麗爾告訴貝爾納德她的生日是14日,那貝爾納德就沒有可能憑阿爾貝茨的一句話,猜到她的生日。所以有可能的日子,只剩下7月16日、8月15日和8月17日。在貝爾納德說話後,阿爾貝茨也知道了謝麗爾的生日,反映謝麗爾的生日月份不可能在8月,因爲8月有兩個可能的日子,7月卻只有一個可能性。所以答案是7月16日。

真正世界上最難的數學題

世界上最難的數學題的其實是“1+1”,不要笑,也不要認爲我是在糊弄你,其實這是真的,這個題從古到今還沒人能夠算出來。

哥德巴赫猜想(Goldbach Conjecture):公元1742年6月7日德國的業餘數學家哥德巴赫(Goldbach)寫信給當時的大數學家歐拉(Euler),提出了以下的猜想:

(a) 任何一個n 1717 6之偶數,都可以表示成兩個奇質數之和、

(b) 任何一個n 1717 9之奇數,都可以表示成三個奇質數之和、

這就是著名的哥德巴赫猜想、從費馬提出這個猜想至今,許多數學家都不斷努力想攻克它,但都沒有成功、當然曾經有人作了些具體的驗證工作,例如:

6 = 3 + 3,8 = 3 + 5,10 = 5 + 5 = 3 + 7,12 = 5 + 7,14 = 7 + 7 = 3 + 11,16 = 5 + 11,18 = 5 + 13,、、、、等等、

有人對33×108以內且大過6之偶數一一進行驗算,哥德巴赫猜想(a)都成立、但驗格的數學證明尚待數學家的努力、目前最佳的結果是中國數學家 陳景潤於1966年證明的,稱爲陳氏定理(Chen‘s Theorem) 1717 “任何充份大的偶數都是一個質數與一個自然數之和,而後者僅僅是兩個質數的乘積、” 通常都簡稱這個結果爲大偶數可表示爲 “1 + 2 ”的形式、

在陳景潤之前,關於偶數可表示爲 s個質數的乘積 與t個質數的乘積之和(簡稱 “s + t ”問題)之進展情況如下:

1920年,挪威的布朗(Brun)證明了 “9 + 9 ”、

1924年,德國的拉特馬赫(Rademacher)證明了 “7 + 7 ”、

1932年,英國的埃斯特曼(Estermann)證明了 “6 + 6 ”、

1937年,意大利的蕾西(Ricei)先後證明了 “5 + 7 ”,“4 + 9 ”,“3 + 15 ”和“2 + 366 ”、

1938年,蘇聯的布赫 夕太勃(Byxwrao)證明了 “5 + 5 ”、

1940年,蘇聯的布赫 夕太勃(Byxwrao)證明了 “4 + 4 ”、

1948年,匈牙利的瑞尼(Renyi)證明了 “1 + c ”,其中c是一很大的自然 數、

1956年,中國的王元證明了 “3 + 4 ”、

1957年,中國的王元先後證明了 “3 + 3 ”和 “2 + 3 ”、

1962年,中國的潘承洞和蘇聯的巴爾巴恩(BapoaH)證明了 “1 + 5 ”,

中國的王元證明了 “1 + 4 ”、

1965年,蘇聯的布赫 夕太勃(Byxwrao)和小維諾格拉多夫(BHHopappB),及 意大利的朋比利(Bombieri)證明了 “1 + 3 ”、

1966年,中國的陳景潤證明了 “1 + 2 ”、

所以現在“1+1”依舊無解,可以說是真正的世界上最難的數學題了。如果能解答出這個數學題,那可真的可以名留青史了啊。

世界難題數學未解3

費馬最後定理

對於任意不小於3的正整數 ,x^n + y^n = z ^n 無正整數解

哥德巴赫猜想

對於任一大於2的偶數都可寫成兩個質數之和,即1+1問題

NP完全問題

是否存在一個確定性算法,可以在多項式時間內,直接算出或是搜尋出正確的答案呢?這就是著名的NP=P?的猜想

霍奇猜想

霍奇猜想斷言,對於所謂射影代數簇這種特別完美的空間類型來說,稱作霍奇閉鏈的部件實際上是稱作代數閉鏈的幾何部件的(有理線性)組合

世界難題數學未解 第4張

龐加萊猜想

龐加萊已經知道,二維球面本質上可由單連通性來刻畫,他提出三維球面(四維空間中與原點有單位距離的點的全體)的對應問題

黎曼假設

德國數學家黎曼(1826~1866)觀察到,素數的頻率緊密相關於一個精心構造的所謂黎曼zeta函數ζ(s)的性態。著名的黎曼假設斷言,方程ζ(s)=0的所有有意義的解都在一條直線上

楊-米爾斯存在性和質量缺口

納衛爾-斯托可方程的存在性與光滑性

BSD猜想

像樓下說的1+1=2 並不是什麼問題的簡稱 而就是根據皮亞諾定理得到的一個加法的基本應用,是可以簡單通過皮亞諾定理和自然數公理解決的

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