打字猴:1.707611629e+09
1707611629
1707611630 [6]确切地说,是减少至1/96,或45亿亿种组合。
1707611631
1707611632 [7]科先巴的新思路是本文介绍的一系列计算研究的起点,但并不是最早的魔方算法。早在1981年,目前在美国田纳西大学(University of Tennessee),当时在伦敦南岸大学(London South Bank University)的数学家西斯尔斯韦特(Morwen Thistlethwaite)就提出了一种算法,被称为西斯尔斯韦特算法(Thistlethwaite algorithm)。西斯尔斯韦特算法可保证通过不超过52次转动复员魔方的任意一种颜色组合(相当于证明了上帝之数不超过52),在科先巴新思路问世之前的1991年,这一数字曾被压缩到42。
1707611633
1707611634 [8]确切地说,是18种基本转动方式中有10种自成系列,由此形成的颜色组合共有8!×8!×4!/2(约195亿)种。
1707611635
1707611636 [9]他们所宣布的证明完成时间为2010年7月。
1707611637
1707611638
1707611639
1707611640
1707611641 因为星星在那里:科学殿堂的砖与瓦 [:1707611251]
1707611642
1707611643 因为星星在那里:科学殿堂的砖与瓦
1707611644
1707611645 绘画:张京
1707611646
1707611647
1707611648
1707611649
1707611650 因为星星在那里:科学殿堂的砖与瓦 ABC猜想浅说[1]
1707611651
1707611652 由前三个英文字母拼合而成的“ABC”一词据说自13世纪起便见诸文献了,含义为“入门”。这些年随着英文在中国的流行,该词在中文世界里也夺得了一席之地,出现在了很多图书的书名中,大有跟中文词“入门”一较高下之势。不过,倘若你在数学文献中看到一个以“ABC”命名的猜想——“ABC猜想”(ABC conjecture),千万不要以为那是一个“入门”级别的猜想。事实上,这一猜想在公众知名度方面或许尚处于“入门”阶段,以难度和地位而论却绝不是“入门”级别的。
1707611653
1707611654 在本文中,我们将对这一并非“入门”级别的猜想做一个“入门”级别的介绍。
1707611655
1707611656
1707611657
1707611658
1707611659 因为星星在那里:科学殿堂的砖与瓦 [:1707611252]
1707611660 因为星星在那里:科学殿堂的砖与瓦 一、什么是ABC猜想?
1707611661
1707611662 在介绍之前,让我们先回忆一下中小学数学中的两个简单概念。其中第一个概念是素数(prime number)。我们知道,很多正整数可以分解为其他——即不同于它自己的——正整数的乘积,比如9=3×3,231=3×7×11,等等。但也有一些正整数不能这么分解,比如13,29等。这后一类正整数——1除外——就是所谓的素数。素数是一个被称为“数论”(number theory)的数学分支中的核心概念,其地位常被比喻为物理学中的原子(atom),因为与物理学中物质可以分解为原子相类似,数学中所有大于1的正整数都可以分解为素数的乘积(素数本身被视为是自己的分解)[2]。第二个概念则是互素(co-prime)。两个正整数如果其素数分解中不存在共同的素数,就称为是互素的,比如21=3×7和55=5×11就是互素的[3]。
1707611663
1707611664 有了这两个简单概念,我们就可以介绍ABC猜想了。ABC猜想针对的是满足两个简单条件的正整数组(A,B,C)[4]。其中第一个条件是A和B互素,第二个条件是A + B = C。显然,满足这种条件的正整数组——比如(3,8,11)、(16,17,33)……——有无穷多个(请读者自行证明)。为了引出ABC猜想,让我们以(3,8,11)为例,做一个“三步走”的简单计算:
1707611665
1707611666 (1)将A、B、C乘起来(结果是3×8×11=264);
1707611667
1707611668 (2)对乘积进行素数分解(结果是264=23×3×11);
1707611669
1707611670 (3)将素数分解中所有不同的素数乘起来(结果是2×3×11=66)。
1707611671
1707611672 现在,让我们将A、B、C三个数字中较大的那个(即C)与步骤3的结果比较一下。我们发现后者大于前者(因为后者为66,前者为11)。读者可以对上面所举的另一个例子——即(16,17,33)——也试一下,你会发现同样的结果。如果随便找一些其他例子,你也很可能发现同样的结果。
1707611673
1707611674 但你若因此以为这是规律,那就完全错了,因为它不仅不是规律,而且有无穷多的反例。比如(3,125,128)就是一个反例(请读者自行验证)。但是,数学家们猜测,如果把步骤3的结果放大成它的一个大于1的幂,那个幂哪怕只比1大上一丁点儿(比如1.000 000 000 01),情况就有可能大不一样。这时它虽仍未必保证能够大于三个数字中较大的那个(即C),但反例的数目将由无穷变为有限。这个猜测就是所谓的ABC猜想[5],它是由英国数学家麦瑟尔(David Masser)和法国数学家厄斯特勒(Joseph Oesterlé)于20世纪80年代中期彼此独立地提出的。“ABC”这个毫无创意的名字——大家可能猜到了——则是来自把猜想中涉及到的三个数字称为A、B、C的做法,而非“入门”之意。
1707611675
1707611676 与数学猜想大家庭中的著名成员,如黎曼猜想(Riemann hypothesis)、哥德巴赫猜想(Goldbach conjecture)、孪生素数猜想(twin prime conjecture),以及(已被证明了的)曾经的费马猜想(Fermat conjecture)、四色猜想(four-color conjecture)等相比,ABC猜想的“资历”是很浅的(其他那些猜想都是百岁以上的“老前辈”),公众知名度也颇有不及,但以重要性而论,则除黎曼猜想外,上述其他几个猜想都得退居其后。
1707611677
1707611678
[ 上一页 ]  [ :1.707611629e+09 ]  [ 下一页 ]