Dua Ahli Matematik Hanya Menyelesaikan Teka Tekad Decades-Old Math - dan Mungkin Arti Kehidupan

Pin
Send
Share
Send

Dalam siri sci-fi Douglas Adams 'The Hitchhiker's Guide to the Galaxy', sepasang programmer menugaskan superkomputer terbesar galaksi dengan menjawab soalan muktamad tentang makna kehidupan, alam semesta dan segala-galanya. Selepas 7.5 juta tahun pemprosesan, komputer mencapai jawapan: 42. Hanya kemudian para pengatur cara menyedari bahawa tiada siapa yang tahu soalan yang dimaksudkan untuk menjawabnya.

Sekarang, dalam contoh kehidupan kehidupan yang paling memuaskan minggu ini, sepasang ahli matematik telah menggunakan rangkaian 500,000 komputer di seluruh dunia untuk menyelesaikan teka-teki matematik yang berabad-abad lamanya yang hanya melibatkan nombor paling penting: 42.

Persoalannya, yang kembali ke sekurang-kurangnya 1955 dan mungkin telah dipikirkan oleh para pemikir Yunani seawal abad ke-3 AD, bertanya, "Bagaimana anda boleh menyatakan setiap nombor antara 1 dan 100 sebagai jumlah tiga kiub?" Atau, letakkan secara algebra, bagaimana anda menyelesaikan x ^ 3 + y ^ 3 + z ^ 3 = k, di mana k sama dengan mana-mana bilangan keseluruhan dari 1 hingga 100?

Stumper yang sederhana ini dikenali sebagai persamaan Diophantine, yang dinamakan untuk matematikawan purba Diophantus of Alexandria, yang mencadangkan satu set masalah yang serupa sekitar 1,800 tahun yang lalu. Ahli matematik moden yang meninjau semula teka-teki pada tahun 1950-an dengan cepat menemui penyelesaian apabila k sama dengan banyak nombor yang lebih kecil, tetapi beberapa bilangan bulat yang sangat degil tidak lama lagi muncul. Kedua-dua nombor yang paling rumit, yang masih mempunyai penyelesaian cemerlang pada awal tahun 2019, adalah 33 dan - anda meneka - 42.

Pada bulan April, ahli matematik Andrew Booker, dari University of Bristol di England, mengetepikan 33 senarai. Menggunakan algoritma komputer untuk mencari penyelesaian kepada persamaan Diophantine dengan nilai x, y dan z yang memasukkan setiap nombor antara positif dan negatif 99 quadrillion, Booker menemukan penyelesaian kepada 33 selepas beberapa minggu masa pengkomputeran. (Seperti yang anda lihat, jawapannya adalah super, super panjang.)

Di sini 33 dinyatakan sebagai jumlah tiga kiub. Ia hanya mengambil salah satu komputer pintar di dunia untuk diselesaikan. (Kredit imej: Numberphile / University of Bristol)

Namun, pencarian menyeluruh ini tidak menghasilkan penyelesaian untuk 42, menunjukkan bahawa, jika terdapat jawapan, beberapa bilangan bulat mesti melebihi 99 quadrillion. Mengira nilai-nilai yang besar akan mengambil jumlah yang banyak gila kuasa pengkomputeran; jadi, untuk percubaan seterusnya, Booker meminta bantuan ahli matematik Massachusetts Institute of Technology Andrew Sutherland, yang membantu buku Booker beberapa waktu dengan rangkaian komputer di seluruh dunia yang dikenali sebagai Enjin Amal.

Menurut satu kenyataan dari University of Bristol, rangkaian ini adalah "komputer di seluruh dunia" yang meminjam kuasa pengkomputeran terbiar daripada lebih 500,000 PC rumah di seluruh dunia. Dengan menggunakan komputer superkomputer ini dan jam pemprosesan 1 juta jam, Booker dan Sutherland akhirnya mendapat jawapan kepada persamaan Diophantine di mana k sama dengan 42.

Dan dengan demikian, tanpa persoalan lanjut, soalan dan jawapan kepada makna kehidupan, alam semesta dan segala-galanya adalah:

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

Bagaimana perasaannya? Glorious? Hebat? Seperti otak anda akan muntah sedikit? Hanya bersyukurlah, tidak seperti dalam pencarian Adams untuk kebenaran, seluruh Bumi tidak dimusnahkan dalam proses itu.

Pin
Send
Share
Send