地球算了1000萬年的終極問題,終於被兩位科學家100萬小時解決了

2021-02-08 徐德文科學頻道



在英國科幻作家道格拉斯·亞當斯的《銀河系漫遊指南》中,「42」是生命、宇宙及一切的終極答案,那麼這個答案的終極問題又是什麼呢?宇宙中最強大的電腦深思,為此為泛維度生物——老鼠們設計了一臺更偉大的有機電腦——地球,在運行了1000萬年,即將得到這個終極問題前5分鐘的時候,地球「砰」的一聲,被沃貢人給摧毀了。這個終極問題是什麼,也就誰也不得而知了。


不過現在,麻省理工學院的數學家安德魯·薩瑟蘭和英國布里斯托大學的安德魯·布克,通過伯克利大學的公益引擎(charity engine)平臺,利用50萬臺家用計算機的閒暇算力,運行了100萬個小時後,終於找到了42這個生命、宇宙及一切的終極答案的終極問題。

這個問題實際困擾數學界已經幾十年了,任意一個正整數是不是可以表示為三個立方數之和?亦即n=x³+y³+z³呢?比如:

1 = (-1)³ + 1³ + 1³

2 = 7³ + (-5)³ + (-6)³

3 = 1³ + 1³ + 1³

6 = (-1)³ + (-1)³ + 2³

7 = 104³ + 32³ + (-105)³

8 = (-1)³ + 1³ + 2³


聰明如你肯定已經發現,中間怎麼沒有4和5呢?原來由於任何整數的立方除以9,其餘數只可能是1,0或-1,三個數的立方之和,不可能同餘4或5,也就是說一個正整數除以9後,餘數如果是4或5,則不可能表示成3個整數的立方之和,所以4、5,13、14,22、23……這些數都要排除。那麼在前100個正整數裡,經過科學家們多年的努力,目前所有的數,除了排除的那些不可能的數,包括33在幾個月前都已經解決了,就只剩42這個道格拉斯小說中著名的終極答案還沒找到終極問題了。


薩瑟蘭和布克編寫了一個算法,利用加州伯克利大學公益引擎(charity engine)的計算能力(一個基於BOINC的分布式計算平臺,安裝在各種家用計算機中,利用計算機空閒運算能力來運行大型計算,常會被人誤會為病毒軟體),經過幾個月的運算,終於找到了42的立方數之和:

42=(-80538738812075974)³+(80435758145817515)³+(12602123297335631)³

下一個還未能找到答案的最小正整數是114,怎麼樣,你已經躍躍欲試了?

另外,下次在你的電腦中看見charity engine,不要再把它卸載了,說不定你的計算機正在為科學家們做貢獻呢。

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