Milyen célt szolgálnak a nagy matematikai problémák?
1939-ben a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem matematikai hallgatója későn érkezett meg az órára. Az óra vége előtt a jegyzetfüzetébe írta azt a két problémát, amelyet a professzor a táblára írt, feltételezve, hogy ezek a kiosztott házi feladatok. A hallgatónak néhány napra volt szüksége a megoldások leadására, mivel a feladat a szokásosnál nehezebb volt. Néhány héttel később, vasárnap reggel 8 órakor a hallgatót és feleségét arra ébresztette a hang, hogy valaki a házuk ajtaján dörömbölt. A professzor volt, nagy izgalomban; a táblára írt matematikai megfogalmazások nem az osztály feladatai voltak, hanem a statisztika két híres problémáját, amelyeket addig senki sem tudott megoldani.
A hallgató George Dantzig matematikus volt, aki 2005-ben hunyt el, a lineáris programozás atyjának számított, statisztikájában, informatikájában és gazdasági elemzéseiben közreműködött. Dantzig maga 1986-ban elmesélte a történetet a College Mathematics magazinnak adott interjúban. Journal. Az epizód a nagy matematikai problémákat és azok főszereplőit övező legenda auráját illusztrálja; a történet igaz, bár egyes verziók ezt szépítették, Dantziget pedig olyan záróvizsgára tették, amelyet csak ő tudott befejezni.
Valamiért az excentrikus matematikusok ha Népszerű vonzerő. Sylvia Nasar, a John Nash A Beautiful Mind című életrajzának írója, amely az azonos című filmet inspirálta, a rocksztárokkal egyenlő. A lázadás példája Grigori Perelman orosz matematikus esete, aki csak azért oldotta meg a Poincaré-sejtést, hogy elutasítsa a Fields-érmet és az Agyag Matematikai Intézet által felajánlott egymillió dolláros díjat.
A Henri Poincaré által 1904-ben felvetett sejtés szerint ugyanúgy, ahogy a gömb körüli gumiszalag összezsugorodhat, amíg egyetlen pontra nem csökken, anélkül, hogy leválna a felületről, ugyanez vonatkozik a hiperszférára is négy dimenzióban; és ez viszont fánk alakú testnél nem fordul elő. A Poincaré-sejtés az egyetlen megoldott hét millenniumi probléma közül, amelyek mindegyikét egymillió dollárral jutalmazta a Clay Institute. Eddig a fennmaradó hat elterelte az emberiség legfényesebb elméinek támadásait.
De mit rejtenek ezek a nagy problémák, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy nemcsak a matematikusok szellemi erőfeszítéseit, hanem a népi kíváncsiságot is elragadják? Milyen előnyökkel jár számunkra a megoldásuk? “E problémák természete az, hogy bármelyikük megoldásának valószínűleg mély következményei lesznek az emberi életre nézve” – mondja az OpenMind matematikus és népszerűsítő Keith Devlin, társalapítója és igazgatója a Humán Tudományok és Technológiák Fejlett Kutatóintézetének (H- STAR), a Stanford Egyetemhez (USA) tartozik. Devlin a The Millennium Problems: Korunk hét legnagyobb megoldatlan matematikai rejtvénye (Granta Books, 2004), a hét millenniumi problémát magyarázó könyv szerzője. , a sok megoldandó matematikai rejtvény közül “a még mindig megoldatlan Millenniumi problémák állnak a lista élén”.
Köztük van a Riemann-hipotézis, amely a prímszámok eloszlására utal, amely egyre ritkábbá válik, ahogy az ember előrelép az egész számok listáján. A P versus NP probléma a maga részéről azt kérdezi, hogy egy könnyen ellenőrizhető probléma megoldását figyelembe véve elérhető-e a megoldás is. A Yang-Mills egzisztencia és a tömegrés problémája a kvantumrészecskék kölcsönhatására utal, míg a Navier-Stokes-egyenletek a folyadékok mozgását írják le. A fennmaradó két probléma, amelyek magyarázatát nagyon bonyolult, a Hodge-sejtés, valamint a Birch és Swinnerton-Dyer sejtés. És végül a Millenniumi Problémák listáján kívül, de a médiában nagyon sokszor és bizonyítékok nélkül, 1742 óta szerepel Goldbach sejtése, amely azt javasolja, hogy minden 2-nél nagyobb páros szám két prím összegeként fejezhető ki.
Devlin szerint e problémák némelyikének megoldása gyakorlati következményekkel járhat: a Riemann-hipotézis potenciális következményekkel jár a fizika és a kommunikációs technológia vonatkozásában; P versus NP az ipar, a kereskedelem és az internet biztonsága szempontjából; valamint a Poincaré-sejtés az elektronikus alkatrészek tervezésére és gyártására.De míg a hétköznapi halandók többsége számára a kérdés ismerete a válasz, Devlin tisztázza, hogy ez nem a matematika legnagyobb rejtélyeire vonatkozik; a kulcs nem abban rejlik, hogy “tudjuk, mi a válasz”, hanem “abban a megoldás módszerében, amelyben az emberiség számos előnyének reményét remélné”. “Általában a bármilyen matematikai problémára adott válasz ismeretének nincs más értéke, mint a kíváncsiság” – mondja a szakember. “A matematikusok valójában nagyon kevés érdeklődést mutatnak a kérdésre adott konkrét válasz iránt. Az érdeklődés inkább abban rejlik, hogy miként juthatunk el erre a válaszra. ”
Javier Yanes, a Ventana al Conocimiento munkatársa
@ yanes68