看似簡單,小學生都可以理解但是至今仍未被證明的猜想

2020-12-04 阿拉丁說數學

寫在前面

今天主要來聊聊幾個有趣的問題,問題本身非常簡單,但至今仍未被解決。

Collatz猜想

Collatz猜想又被稱之為最簡單的「不可能解決」的問題,它簡單到任何一個學過加減乘除的人都可以聽懂,但是至今無法證明。

隨意選一個整數,如果它是偶數,那麼將它除以2;如果它是奇數,那麼將它乘以3再加1。對於所得到的新的數,重複上面的運算過程,如果你有足夠的耐心,那麼你最終都得到結果1。

這似乎是一個數字黑洞,1作為黑洞的核心,任何數都逃脫不了變成它的命運。

在現代計算機高度發展的今天,科學家利用窮舉的辦法試驗了成百上千萬個數字,至今沒有發現哪一個不收斂到1的例子。

但是,即便這樣數學家們也無法證明一定不存在一個特殊的數字,使得這些操作以後最終不在1上收斂。

有數學家認為一定存在這樣的一個特別大的數字,使得,使得在這一套操作下趨於無窮,或者趨於一個除了1以外的循環數。

內接正方形問題

這是一個你認為你拿個尺子都可以證明的問題,但是就是沒有確切的證明。

當你隨手畫一個閉合曲線,這個曲線相當的隨意,是任何你想要的形狀,但必須首尾相接並且不能穿越自身。在這個曲線上,可能找到四個點,使其可以連成一個正方形。

不管你信不信,反正阿拉丁第一眼看到它的時候覺得不可能,但是也找不到反駁的理由。

數學家們已經嚴格證明了閉合曲線的矩形和三角形的問題,但是正方形由於形狀的特殊性,導致至今沒有被證明。

但是最近傳言疫情期間有兩位數學家證明了這個問題,他們得到結論:

對於任意光滑的Jordan曲線和長方形R, 可以找到曲線上的四個點使得構成的長方形相似於R.論文附圖如下:

但是人家也承認,這不是完全解決,他們原話是:

- it remains open to this day.

很顯然,他們認為這個問題並不是完全證明。

哥德巴赫猜想

這個猜想無論你喜不喜歡學數學,這都是一個你肯定聽說過的猜想,它太出名了!但是你也肯定不知道為了解決它,哥德巴赫猜想又分成了「強哥德巴赫猜想」和「弱哥德巴赫猜想」

哥德巴赫猜想的通俗版如下:

任何一個大於2的偶數都能拆分成兩個素數之和。

這是一個非常具有爭議的問題。網傳不久前有初中生和高中生證明了哥德巴赫猜想,還上傳了可能不到5頁的證明過程,但是阿拉丁打死也不信。

然後網上就開始瘋傳如果證明了哥德巴赫猜想可以保送北大清華嗎?算是掀起了一陣證明狂潮,這還真是初生的牛犢不怕虎啊。

我們還是來看看證明「1+2」的陳景潤先生對我們的忠告壓壓驚吧

總之,不要問學到什麼程度可以去證明這些超級難的猜想,等你真到了那一步,你就不會這麼問了,學無止境!

阿拉丁有話說

不要看不起這些小猜想,也不要去幻想有一天可以證明他們。但是如果你有能力,有信心,想要為一個問題奉獻終身,也可以去嘗試。如果沒有那個毅力還不如多學點前人總結好的知識。

當然這樣的神人也不是沒有,單車變摩託的還是有機會的!

看看上圖的大佬,阿拉丁流出來羨慕又無奈的眼淚......

今天你學廢了嗎?

後記

猜想誰都會提,但是證明著實給後人留下難題,這些看似簡單實則蘊含了深奧學問的猜想能喚醒你對數學的興趣嗎?

如果您喜歡作者,您的關注與點讚都是對作者最大的鼓勵!

相關焦點

  • 科普:數學領域中的感覺像是「民科」的卡拉茲猜想
    這兩天看到網絡上鋪天蓋地的關於阿提亞爵士證明黎曼猜想的宣傳和討論,儘管老爵士的證明在數學界中幾乎沒有引起什么正面的反響,但是仍然對老爵士報以熱烈的掌聲。黎曼猜想的數學描述對專業不是數學的人士來說,幾乎就像天書一樣的難以有直觀的理解。
  • 小學生都能看懂的「冰雹猜想」,至今無人能證,舉出反例算你牛
    前幾天,「黎曼猜想」火了一把,英國數學家麥可·阿蒂亞聲稱已經證明,但是在貼出預印版本時就有人指出有錯誤之處,至於最終算不算證明成功,還有待數學家進行討論!相信許多人都是抱著看熱鬧的態度去圍觀,結果是一臉懵逼地進去又一臉懵逼地出來,說白了看不懂!
  • 普通人證明一個著名數學猜想的機會是0嗎?
    普通人證明出來的機率幾乎為0幾乎不可能,我不說的那麼絕對.著名數學猜想如果被普通人證明出來就說明本身不著名,更何況是數學猜想.一般的數學著名猜想,想證明出來可能要經歷幾千年才能證明出來或者被證明偽.就拿著名的哥德巴赫猜想,世界上肯定是有無數人說將之證明出來了.因為它表面上看非常簡單,小學水平的都可以看懂:大於2的偶數都可以寫成兩個素數的和.是不是非常簡單,幾乎每個人可以懂,而且每個人都可以動手證一證,然而從1742年提出來到現在,幾百年過去,至今沒有被證明出來.這是由於人類對素數的了解還不夠深,對素數的研究沒有到位,那這個問題可能就解決不了.之所以這麼多人都說證明出來的
  • 160年難題,黎曼猜想被他證明了?
    黎曼猜想之所以重要,主要是因為在現代數學中,有很多深入和重要的數學、物理結果都能在它成立的前提下得到證明。如今,大部分的數學家都傾向於相信黎曼猜想是正確的。因此,如果黎曼猜想被證明,大家都鬆了一口氣,我們得到了一項很好的數學工具;但是,如果黎曼猜想被證偽,那很多數學、物理結果都得推翻重來。黎曼猜想最初於 1859 年由德國數學家波恩哈德·黎曼提出。
  • 英國89歲數學家阿蒂亞公開黎曼猜想證明過程
    黎曼猜想之所以重要,主要是因為在現代數學中,有很多深入和重要的數學、物理結果都能在它成立的前提下得到證明。如今,大部分的數學家都傾向於相信黎曼猜想是正確的。 因此,如果黎曼猜想被證明,大家都鬆了一口氣,我們得到了一項很好的數學工具;但是,如果黎曼猜想被證偽,那很多數學、物理結果都得推翻重來。 黎曼猜想最初於 1859 年由德國數學家波恩哈德·黎曼提出。
  • 看不懂「黎曼猜想」?來扒一道你能懂的數學猜想
    半分鐘過後,一位印度小哥問了句:「這個猜想算是被成功證明了嗎?」老人說他覺得已經證明了並表示自己可以退休了。1859年黎曼拋出的這個不朽謎題,一旦得以證明,那麼現在網際網路上、甚至銀行裡大多數所謂的加密方式的安全性將被打上一個打打的問號。因為現在主流用到的非對稱加密包括RSA密鑰加密等等,基本上都與黎曼猜想相關。不止於此,黎曼猜想被證明甚至可能動搖到一些數學根基。據統計,在今天的數學文獻中已經有一千條以上的數學命題是以黎曼猜想或其推廣形式的成立為前提的。
  • 一種「簡單而全新」的方法證明了黎曼猜想,引發了全世界數學家們的...
    一種「簡單而全新」的方法證明了黎曼猜想,引發了全世界數學家們的關注 李倩 發表於 2018-09-27 11:30:06 一頁PPT證明黎曼猜想 據中國之聲
  • 四色猜想到底被證明出來了嗎?
    可以通過下面這個例子理解什麼是公共邊界。上圖中,區域1和區域2存在公共邊界,黑色曲線即為區域1和區域2的公共邊界,因此區域1和區域2必須著不同的顏色。區域1和區域3隻存在兩個(即有限個)公共點,因而區域1和區域3不存在公共邊界,因此區域1和區域3可以著相同的顏色。
  • 老人自稱證明哥德巴赫猜想 欲尋專家論證(圖)
    這名自稱科技瘋子的老人,昨天向本報求助:我證明了歌德巴赫猜想,希望權威專家對此論證。  夜半冥思 開始證明猜想  昨天上午9點過,羅仁德拿著市版權局的登記證書來到本報。該登記證書顯示,今年6月15日,他完成了論文《歌德巴赫猜想的證明》。
  • 我若證明了哥德巴赫猜想,能否保送清華北大?一名高中生的猜想
    經過幾天的網絡膨脹發酵,傳說中網絡上面能證明哥德巴赫猜想的那位高中學生(自稱數學物理滿分,但是文科偏科,英語長期30分),終於在1月1號跨年當天公布了答案,整整5頁紙的推算過程(其實實際有意義的加起來不超過兩張紙),引起了網絡軒然大波。
  • 陳景潤證明了1+2=3,卻無法證明1+1=2,到底為什麼?
    但是就是這樣一位天才級的數學家,卻被一道看似簡單的數學題給難倒了,這道數學題就是1+1=2,可能很多人都意想不到,這道數學題連小學生都會做,怎麼會難倒陳景潤這樣一位偉大的數學家呢?哥德巴赫是俄羅斯著名的數學家,1690年出生於俄羅斯加裡寧格勒,哥德巴赫生前與大數學家歐拉交往甚密,1742年哥德巴赫寫了一封信給歐拉想請教這個偉大科學家一個問題:證明任一大於2的整數都可寫成三個質數之和,當時哥德巴赫自己想了很久始終無法去證明這個數學問題,不得不求助於歐拉,可是歐拉看了這個問題之後用了後半生去證明,依然無法得出答案,這個連歐拉都解答不了的數學難題就是著名的哥德巴赫猜想。
  • 民科專注於世界難題,因為它們太「簡單」
    比如理解費馬最後猜想只需要初一數學水準,而理解哥德巴赫猜想更簡單,小學五年級數學知識,任何一個受過基本初等教育的人都能看懂。任一大於2的偶數都可寫成兩個質數之和。當整數n >2時,關於x, y, z的方程 x^n + y^n = z^n 沒有正整數解。
  • 數學大地震:一個半世紀懸而未決黎曼猜想被證明?它到底說了啥
    小時候我們知道質數和合數的定義,也知道要怎麼判斷,但是我們未必知道質數的意義(不就是只能被自己和1整除嘛,有什麼特別意義的)。我們先來想一想,合數為什麼叫合數?我們可以理解為合數是可以由其他的質數合成的數。小學我們就學過質因數分解:每個合數都可以寫成幾個質數相乘的形式,這個質數就叫這個合數的分解質因數。
  • 哥德巴赫猜想怎麼難證明,連大數學家陳景潤都沒成功
    人類發展至今,經過一代又一代人的努力,我們解決了無數的難題,可又碰到了更加多的難題,就像愛因斯坦說的那樣,我們的認知就是一個圓圈,圈裡是我們知道的,圈外是我們未知的,當我們知道的越多,我們的認知圈就越大,那我們與未知接觸的就越多,所以我們註定是越發展越無知的。
  • 從易經角度解讀歌德巴赫猜想(二)
    【導讀】歌德巴赫猜想數百年來被譽為數學皇冠上最耀眼的寶石,作者無意去挑戰這個人類思考的極限,只想通過自己認知領域的語言來描述一下歌德巴赫猜想的實質。文\鵬程九萬裡素數,又叫質數,是只能被1和它本身整除的所有整數的全稱。而歌德巴赫猜想的內容就是:所有大於2的偶數都可以寫成兩個質數相加,所有大於6的奇數都可以寫成三個質數相加。
  • 「黎曼猜想」證明尚待檢驗
    參考消息網9月26日報導英媒稱,儘管有人聲稱可以證明,但「黎曼猜想」可能仍未被解決。據英國《新科學家》周刊網站9月24日報導,數學中最著名的未解難題之一可能仍未被解決。在9月24日的海德堡國際數學與計算機科學獲獎者論壇上,退休數學家麥可·阿提亞發表了其所謂的證明「黎曼猜想」的思路。他的同行們在近160年的時間裡都未能證明「黎曼猜想」。阿提亞說:「證明『黎曼猜想』會讓你成名。如果你已經成名,那就會臭名遠揚。沒人相信有人能證明『黎曼猜想』,因為它太難了。還沒有人能證明它,所以現在為什麼你能呢?當然,除非你有了一個全新思路。」
  • 證明黎曼猜想的5頁論文來了!
    量子位 綜合自網絡數學家阿蒂亞(Michael Atiyah)剛剛公開了他證明黎曼猜想的論文預印本。隨後,阿蒂亞指出,理解精細結構常數只是最初的動機。在這個過程中發展出來的數學方法卻可以理解黎曼猜想。隨後,阿蒂亞談到了黎曼猜想。他說在他的證明過程中,他引入了一個新的函數,這個函數叫做todd函數。這個todd 是他的導師。
  • 黎曼猜想證明了?Michael Atiyah的愚人節難道在9月嗎……
    借著這一公式,後來的數學家與計算機科學家們用計算的方法加以驗證,已經驗證了超過前 200 億個非平凡零點都在臨界線上——但數學畢竟不是經驗科學,這並不能證明第三個命題正確。第二個命題(幾乎都位於臨界線上)的證明則推進到「至少有 40% 的非平凡零點在臨界線上」,就再也沒有新的進展了。黎曼猜想,尤其是命題三,仍未得到證明。
  • 英國數學家證明黎曼猜想【更新】
    雷鋒網(公眾號:雷鋒網)消息,數學歷史上最重要的未解決問題之一被解決了,英國退休數學家 Michael Atiyah 周一在德國海德堡 Laureate Forum 論壇的一次演講上宣布證明了黎曼猜想(RH)。Atiyah 用一篇簡潔的 5 頁論文闡述了證明的過程,核心在於一個新的函數 T(s),這是根據他的老師 J.A.Todd 的名字 取名的一個函數。
  • abc猜想已證明?
    abc猜想是由大衛·麥瑟爾(David Masser)和約瑟夫·厄斯特勒(Joseph Oesterle)在1985年分別獨立提出的。abc猜想或許並不被人們所熟知,沒有費馬大定理(Fermat's Last Theorem)知名度高,但是在某些方面它卻更為重要。