2019年十大數學突破

2020-12-02 返樸

原文 | 大眾力學[1]

翻譯 | 蔣迅

從回答古老的問題到發現新的創新,這些都是一年中宏偉的數學亮點。

在 2019 年,數學似乎有很多主流時刻——而這還不包括導致我們想擺脫困境的病毒性問題[2]。今年,我們看到源源不斷的解決了困擾數學家數十年的難題的答案(或至少是部分答案),同時新技術也引起了我們的極大關注。以下是對今年最重要的排名以及背後的思想。

1、黎曼假設的研究進展

黎曼假設通常被認為是當前數學中最大的未解決的問題。自 1859 年提出以來,它一直涉及素數的性質,並與許多其他數學分支相連。今年的研究人員證明了[3]一些與黎曼假設直接相關的東西。他們的證明既有洞察力,可以解決大問題,又引人入勝。

2、三個立方數之和

這是一些嚴肅的古代數學。丟番圖方程以 3 世紀數學家亞歷山大城的丟番圖命名。直到 2019 年,數學家才迴避了兩個特殊的丟番圖方程,其中包括這張照片中所見的方程。該突破[4]是藉助共享計算機功能的最新技術實現的。

3、柯拉茲猜想

今年數學上最大的開放性問題又接近了解決方案[5]。多產的數學家陶哲軒發表的改進結果震驚了數學界。即使在陶博士的最新見解之後,該問題仍未解決,並且可能仍需要數年才能解決。

4、敏感性猜想

敏感性猜想於 1994 年提出,成為數學計算機科學中一個尚未解決的主要問題。到今年年底[6],這要歸功於埃默裡大學的助理教授黃皓(http://www.mathcs.emory.edu/~hhuan30/)。最初宣布後的幾周裡,科學家們將黃博士的證明消化成了光彩的一頁[7]。

5、癌症研究輝煌的一年

數學家一直在尋找方法來幫助抗擊癌症。這一年開始於數學家和生物學家的合作[8]。創新的數學建模有助於指導他們的細胞生長實驗。然後是這項研究[9],該研究使用數學模型獲得了關於乳腺癌如何轉移的新見解。

6、剪紙數學化

Kirigami 的意思是"剪紙",不如摺紙("摺紙")出名,但是兩者在工業應用中都找到了自己的應用。哈佛大學的研究人員今年掌握了[10]剪紙的數學原理,闡明了製造和材料科學的新領域。

7、向日葵猜想

經過數十年的不活動之後,2019 年在向日葵猜想上取得了進展,這是數學世界上最著名,最豐富多彩的人物之一保羅·愛多士在 1960 年提出的一個問題。新信息[11]比以前的知識有了很大的進步,但仍不能完全回答愛多士的原始問題。

8、拉姆齊理論的突破

在拉姆齊理論中,數學家在大量混亂中尋找可預測的模式。1969 年的一個問題終於在今年得到了回答,研究人員用一個比喻來形容它:"屢獲殊榮的彩票[12]。"

9、新的二次公式

卡內基梅隆大學的羅博深教授今年掀起了波瀾,它推廣了求解二次方程的另一種方法。羅博深指出,他使用的數學已有數百年的歷史了,但是他的描述方法是新穎的,並且可能被新一代學習二次方程式的學生所青睞。

10、最酷的數學家終於加冕

卡倫·烏倫貝克博士(Karen Uhlenbeck)因數十年來的出色工作而阿貝爾獎[13],這是數學上的最高榮譽之一。烏倫貝克博士發明了足夠多的數學方法來真正填滿書本。在幾何分析和測度等高級數學學科中,她的名字是最重要的。

參考資料[1] https://www.popularmechanics.com/science/math/g30346822/biggest-math-breakthroughs-2019/

[2] https://www.popularmechanics.com/science/math/a28569610/viral-math-problem-2019-solved/

[3] https://mathscholar.org/2019/05/mathematicians-prove-result-tied-to-the-riemann-hypothesis/

[4] https://www.popularmechanics.com/science/math/a28943849/unsolvable-math-problem/

[5] https://www.popularmechanics.com/science/math/a29033918/math-riddle-collatz-conjecture/

[6] https://phys.org/news/2019-07-mathematician-proof-sensitivity-conjecture.html

[7] https://www.cs.stanford.edu/%7Eknuth/papers/huang.pdf

[8] https://elifesciences.org/articles/38407

[9] https://www.bidmc.org/about-bidmc/news/2019/07/crunching-the-numbers-of-cancer-metastasis

[10] https://www.seas.harvard.edu/news/2019/08/shape-shifting-sheets

[11] https://www.popularmechanics.com/science/math/a29579746/sunflower-math-problem/

[12] https://www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190909104534.htm

[13] 阿貝爾獎: https://www.ams.org/journals/notices/201906/rnoti-p939.pdf?utm_source=Informz&utm_medium=email&utm_campaign=08-Notices%20of%20the%20AMS%20-%20June%2FJuly%202019-06-18

本文經授權轉載自微信公眾號「和樂數學」。

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