Dva matematici právě vyřešili desetiletou matematickou hádanku - a možná význam života

Pin
Send
Share
Send

V sérii sci-fi Douglasa Adamse "Průvodce po stopách galaxie" dvojice programátorů zadává největšímu superpočítači galaxie odpověď na konečnou otázku smyslu života, vesmíru a všeho. Po 7,5 milionu let zpracování počítač dosáhne odpovědi: 42. Až potom si programátoři uvědomí, že nikdo nevěděl, na jakou otázku měl program odpovědět.

Nyní, v tomto nejuspokojivějším příkladu umění odrážejícího život, použil pár matematiků globální síť 500 000 počítačů k vyřešení staleté matematické hádanky, která se právě stalo, aby zahrnula to nejdůležitější číslo: 42.

Otázka, která sahá nejméně do roku 1955 a možná ji už řecké myslitelé přemýšleli již ve třetím století nl, se ptá: „Jak můžete vyjádřit každé číslo mezi 1 a 100 jako součet tří kostek?“ Nebo, algebraicky, jak řešíte x ^ 3 + y ^ 3 + z ^ 3 = k, kde k se rovná celému číslu od 1 do 100?

Tento klamně jednoduchý stumper je známý jako Diophantine rovnice, pojmenovaný pro starověký matematik Diophantus v Alexandrii, který navrhl podobný soubor problémů asi před 1800 lety. Moderní matematici, kteří v padesátých letech přehodnotili hádanku, rychle našli řešení, když se k rovná mnoha menším číslům, ale brzy se objevilo několik zvláště tvrdohlavých celých čísel. Dvě nejsložitější čísla, která měla do začátku roku 2019 stále vynikající řešení, byla 33 a - uhodli jste - 42.

V dubnu vyřadil matematik Andrew Booker z University of Bristol v Anglii 33 ze seznamu. Booker pomocí počítačového algoritmu hledal řešení rovnice Diophantine s hodnotami x, yaz, které zahrnovaly každé číslo mezi kladným a záporným 99 kvadrilionem, a Booker našel řešení 33 po několika týdnech výpočtu času. (Jak vidíte, odpověď je super, super dlouhá.)

Zde je 33 vyjádřeno jako součet tří kostek. Řešení vyžadovalo pouze jeden z nejchytřejších počítačů na světě. (Obrazový kredit: Numberphile / University of Bristol)

Přesto toto vyčerpávající vyhledávání neobjevilo žádná řešení pro 42, což naznačuje, že pokud existuje odpověď, některá z celých čísel musí být větší než 99 kvadrilionů. Vypočítání hodnot, které by velké, by vyžadovalo šílený výpočetní výkon; tak, pro jeho další pokus, Booker získal pomoc matematického Massachusetts technologického institutu Andrew Sutherland, kdo pomohl Bookerovi rezervovat čas s celosvětovou počítačovou sítí volala Charity motor.

Podle prohlášení University of Bristol je tato síť „celosvětovým počítačem“, který si vypůjčuje nevyužitý výpočetní výkon z více než 500 000 domácích počítačů po celém světě. Booker a Sutherland konečně našli pomocí superpočítače a 1 milion hodin zpracování času odpověď na Diophantinovu rovnici, kde k se rovná 42.

A tak, bez dalšího povyku, otázka a odpověď na smysl života, vesmír a všechno je:

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

Jaký je to pocit? Skvělé? Ohromující? Jako by váš mozek trochu zvracel? Buď vděčný za to, že na rozdíl od Adamsova hledání pravdy nebyla celá Země zničena.

Pin
Send
Share
Send