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5个没人能解决的数学问题

2018-04-09陈弱

科学之谜 2018年3期

陈弱

考拉兹猜想

選取任意一个正整数。如果这个数字是偶数,除以2;如果它是奇数,乘以3再加1。现在,用你得到的新数字继续按上述规则处理。如此循环下去,你的数字最终都会变为1。

如选取的是6,根据上述规则,得出序列为6,3,10,5,16,8,4,2,1。如选取的是11,根据上述规则,得出序列为11,34,17,52,26,13,40,20,10,5,16,8,4,2,1。

这就是考拉兹猜想,是德国汉堡大学的学生洛塔尔·考拉兹在20世纪30年代提出的。数学家们用了很多数字进行测试,发现没有哪个数字最终不会变为1的。但问题是,到现在还没人能证明考拉兹猜想。也许,有一些非常大的数字经过处理后,最终会逐渐趋向于无穷大,或者一些数字会被困在某个循环中,从而无法变为1。但是,从来没有人能够找出这样的反例。

移动沙发问题

假设你在搬家,想把你的沙发搬到新的公寓里。问题是,走廊有个拐角,你必须想办法把你的沙发弄过去。如果沙发很小,那么就不是问题了。如果沙发很大的话,那么它可能会卡在拐角处。如果你是一个数学家,你可能就会提出这个问题:可通过走廊拐角的最大的沙发是什么样的?它不必是一个矩形的沙发,它可以是任意形状。

上面就是移动沙发问题的基本内容。为了方便回答,这个问题还做了这些精简:整个问题只发生在二维空间中,拐角是90度,走廊的宽度为1。那么,可以通过走廊拐角的最大的二维图形是什么样子的?

可以通过走廊拐角的最大的二维图形的面积,还被称为“沙发常数”。然而,没人知道确切地知道这个二维沙发能有多大,数学家们只是知道一些相当大的沙发可以通过去,另一些更大的沙发却通不过去。……

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