Δύο μαθηματικοί απλά λύθηκαν μια δεκαετία-παλιά αινίγματα μαθηματικών - και πιθανώς το νόημα της ζωής

Pin
Send
Share
Send

Στην επιστημονική σειρά του Douglas Adams "Ο Οδηγός του Καταπράκτη του Γαλαξία", ένα ζευγάρι προγραμματιστές θέτουν τον μεγαλύτερο υπεραπολογιστή του γαλαξία να απαντήσει στο απόλυτο ερώτημα για το νόημα της ζωής, του σύμπαντος και όλα. Μετά από 7,5 εκατομμύρια χρόνια επεξεργασίας, ο υπολογιστής φτάνει μια απάντηση: 42. Μόνο τότε οι προγραμματιστές συνειδητοποιούν ότι κανείς δεν γνώριζε την ερώτηση που έπρεπε να απαντήσει το πρόγραμμα.

Τώρα, στο πιο ικανοποιητικό παράδειγμα της ζωής που αντικατοπτρίζει την τέχνη, ένα ζευγάρι μαθηματικών έχει χρησιμοποιήσει ένα παγκόσμιο δίκτυο 500.000 υπολογιστών για να λύσει ένα παζλ μαθηματικών μαθημάτων αιώνων που μόλις συμβαίνει να περιλαμβάνει αυτόν τον πιο κρίσιμο αριθμό: 42.

Το ερώτημα, το οποίο πηγαίνει τουλάχιστον στο 1955 και μπορεί να έχει προβληθεί από τους Έλληνες στοχαστές ήδη από τον τρίτο αιώνα μ.Χ., ρωτά: "Πώς μπορείτε να εκφράσετε κάθε αριθμό μεταξύ 1 και 100 ως το άθροισμα των τριών κύβων;" Ή, αλγεβρικά, πώς λύνετε x ^ 3 + y ^ 3 + z ^ 3 = k, όπου k ισούται με οποιοδήποτε ακέραιο αριθμό από 1 έως 100;

Αυτό το παραπλανητικά απλό stumper είναι γνωστό ως μια εξίσωση Diophantine, που ονομάζεται για τον αρχαίο μαθηματικό Diophantus της Αλεξάνδρειας, που πρότεινε ένα παρόμοιο σύνολο των προβλημάτων περίπου 1.800 χρόνια πριν. Οι σύγχρονοι μαθηματικοί που επανεξέτασαν το παζλ στη δεκαετία του 1950 βρήκαν γρήγορα λύσεις όταν το k ισούται με πολλούς από τους μικρότερους αριθμούς, αλλά σύντομα εμφανίστηκαν μερικοί ιδιαιτέρως πεισματικοί ακεραίοι. Οι δύο πιο απειλητικοί αριθμοί, οι οποίοι εξακολουθούσαν να έχουν εξαιρετικές λύσεις στις αρχές του 2019, ήταν 33 και - το μαντέψατε - 42.

Τον Απρίλιο, ο μαθηματικός Andrew Booker, του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ στην Αγγλία, χτύπησε 33 από τον κατάλογο. Χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο υπολογιστή για να αναζητήσουμε λύσεις στην εξίσωση Diophantine με τιμές x, y και z που περιείχαν κάθε αριθμό μεταξύ θετικών και αρνητικών 99 quadrillion, ο Booker βρήκε τη λύση σε 33 μετά από αρκετές εβδομάδες χρόνου υπολογισμού. (Όπως μπορείτε να δείτε, η απάντηση είναι σούπερ, πολύ μεγάλη.)

Εδώ 33 εκφράζονται ως το άθροισμα των τριών κύβων. Χρειάστηκε μόνο ένας από τους πιο έξυπνους υπολογιστές του κόσμου να λύσει. (Πιστωτική εικόνα: Numberphile / University of Bristol)

Ακόμα, αυτή η εξαντλητική αναζήτηση δεν κατέληξε σε λύσεις για το 42, υποδηλώνοντας ότι, αν υπήρχε μια απάντηση, ορισμένοι από τους ακέραιους αριθμούς πρέπει να είναι μεγαλύτεροι από 99 τετρακλίους. Υπολογίζοντας τις αξίες που οι μεγάλες θα έπαιρναν ένα τρελό ποσό υπολογιστικής ισχύος. Έτσι, για την επόμενη απόπειρά του, ο Booker περιέγραψε τη βοήθεια του μαθηματικού Andrew Sutherland του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Ινστιτούτου Τεχνολογίας, ο οποίος βοήθησε τον Booker να κλείσει κάποιο χρόνο με ένα παγκόσμιο δίκτυο υπολογιστών που ονομάζεται Charity Engine.

Σύμφωνα με μια δήλωση του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ, αυτό το δίκτυο είναι ένας "παγκόσμιος υπολογιστής" που δανείζεται άεργη υπολογιστική ισχύ από περισσότερους από 500.000 οικιακούς υπολογιστές ανά τον κόσμο. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον υπερυπολογιστή και τον 1ο εκατομμύριο ώρες επεξεργασίας, ο Booker και ο Sutherland βρήκαν τελικά μια απάντηση στην εξίσωση Diophantine όπου το k ισούται με 42.

Και έτσι, χωρίς περαιτέρω πικρία, η ερώτηση ΚΑΙ η απάντηση στο νόημα της ζωής, του σύμπαντος και όλων είναι:

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

Πώς αισθάνεσαι; Ενδοξος? Υπερβολικός? Όπως ο εγκέφαλός σας θα κάνει εμετό λίγο; Απλά ευγνώμων το γεγονός ότι, σε αντίθεση με την αναζήτηση της αλήθειας από τον Adams, ολόκληρη η Γη δεν καταστράφηκε στη διαδικασία.

Pin
Send
Share
Send