שני מתמטיקאים בדיוק פתרו חידון מתמטיקה ישן - ואולי גם משמעות החיים

Pin
Send
Share
Send

בסדרת המדע המדעי של דאגלס אדמס "מדריך הטרמפיסטים לגלקסיה", זוג מתכנתים מטילים על מחשב העל הגדול ביותר של הגלקסיה לענות על השאלה האולטימטיבית של משמעות החיים, היקום והכל. לאחר 7.5 מיליון שנות עיבוד, המחשב מגיע לתשובה: 42. רק אז המתכנתים מבינים שאיש לא ידע את השאלה שהתוכנית נועדה לענות עליה.

כעת, בדוגמה המשביעה ביותר השבוע לאמנות המשקפת חיים, זוג מתמטיקאים השתמשו ברשת עולמית של 500,000 מחשבים בכדי לפתור חידה מתמטיקה בת מאות שנים שבמקרה כרוכה באותו מספר מכריע ביותר: 42.

השאלה, שחוזרת לפחות לשנת 1955 ואולי הועלתה על ידי הוגים יוונים כבר במאה השלישית לספירה, שואלת, "איך אתה יכול לבטא כל מספר בין 1 ל 100 כסכום של שלוש קוביות?" או, במילים אלגבריות, איך אתה פותר x ^ 3 + y ^ 3 + z ^ 3 = k, כאשר k שווה לכל מספר שלם בין 1 ל 100?

הפגוש הפשוט המתעתע הזה ידוע כשוואת דיופנטין, על שמו של המתמטיקאי העתיק דיופנטוס מאלכסנדריה, שהציע מערך בעיות דומה לפני כ -1,800 שנה. מתמטיקאים מודרניים שבקרו מחדש את הפאזל בשנות החמישים מצאו במהירות פתרונות כאשר k שווה לרבים מהמספרים הקטנים יותר, אך עד מהרה עלו כמה מספרים שלמים עיקשים במיוחד. שני המספרים הכי מסובכים, שעדיין היו להם פתרונות מצטיינים בתחילת 2019, היו 33 ו - ניחשתם נכון - 42.

באפריל, המתמטיקה אנדרו בוקר, מאוניברסיטת בריסטול באנגליה, הוריד 33 מהרשימה. באמצעות אלגוריתם מחשב כדי לחפש פתרונות למשוואת הדיופנטין עם ערכי x, y ו- z שכללו כל מספר בין ארבע מיליארד חיובי לשלילי, מצא Booker את הפיתרון ל 33 לאחר מספר שבועות של זמן מחשוב. (כפי שאתה יכול לראות, התשובה היא סופר, סופר ארוכה.)

להלן 33 שבאה לידי ביטוי כסכום של שלוש קוביות. נדרש לפתור רק את אחד המחשבים החכמים בעולם. (קרדיט תמונה: Numberphile / אוניברסיטת בריסטול)

ובכל זאת, החיפוש הממצה הזה לא הראה שום פתרונות ל -42, והציע כי אם הייתה תשובה, חלק מן המספרים השלמים חייבים להיות גדולים מ- 99 ריבוע. חישוב ערכים גדולים כביכול ייקח כמות מטורפת של כוח מחשוב; לכן, לניסיון הבא שלו, Booker גייס את עזרתו של המתמטיקאי מכון טכנולוגי של מסצ'וסטס אנדרו סאתרלנד, שעזר לבוקר לספר זמן מה עם רשת מחשבים עולמית בשם Charity Engine.

על פי הצהרה מאוניברסיטת בריסטול, רשת זו היא "מחשב עולמי" אשר לווה כוח מחשוב סרק מיותר מ 500,000 מחשבים ביתיים ברחבי העולם. תוך שימוש במחשב-העל המוצלח הזה ובמיליון שעות של זמן עיבוד, ספר וסאת'רלנד סוף סוף מצאו תשובה למשוואת הדיופנטין שבה K שווה 42.

וכך, מבלי להתעדכן, השאלה והתשובה למשמעות החיים, היקום והכל היא:

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

איך זה מרגיש? מפואר? מכריע? כאילו המוח שלך יקיא קצת? רק היה אסיר תודה על כך שבניגוד לחיפושים של אדמס אחר האמת, כדור הארץ כולו לא נהרס בתהליך.

Pin
Send
Share
Send