世界7大数学难题

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7大数学难题

7大数学难题

7大数学难题数学是许多学科的基础,但有些数学问题非常复杂,让最聪明的数学家们都困扰不已。

以下列出了7个被公认为数学难题的问题,这些问题既有理论深度,又具有广泛的应用价值。

一、哥德巴赫猜想哥德巴赫猜想是数论中一个古老且未解决的问题。

它由18世纪德国数学家哥德巴赫提出,猜想任何一个大于2的偶数都可以表示为两个质数之和。

尽管许多数学家为此做出了努力,这个猜想至今仍未被证明或反驳。

二、黎曼假设黎曼假设是数学领域中一个非常重要的问题,由德国数学家黎曼提出。

这个假设涉及到复数分析中的一些概念,主要是关于素数的分布。

如果这个假设被证明或反驳,将对许多数学领域产生深远影响。

三、庞加莱猜想庞加莱猜想是几何学中的一个重要问题,由法国数学家庞加莱提出。

这个猜想描述了三维空间中形状的复杂性,涉及到几何拓扑学中的一些概念。

尽管这个猜想已经有了许多重要的推论和应用,但它的完整证明至今仍未找到。

四、素数定理素数定理描述了素数的分布规律,即大于1的自然数中,素数的个数趋近于无穷。

这个定理对于理解素数和合数的性质非常重要,但它的证明需要非常高深的数学技巧。

五、四色问题四色问题是一个经典的几何问题,涉及到地图的染色方式。

这个问题由英国数学家格拉斯哥大学的学生哈密顿在1852年提出,主要是探究用四种颜色对地图进行染色的可能性。

这个问题在1976年被证明,但它的证明过程非常复杂。

六、纳维-斯托克斯方程纳维-斯托克斯方程是物理学中描述流体运动的一个偏微分方程。

由于这个方程的高度非线性性和复杂性,对于它的求解非常困难。

尽管在某些情况下可以找到近似解或数值解,但它的完整解析解至今仍未找到。

七、丘成桐几何化猜想丘成桐几何化猜想是由著名华裔数学家丘成桐提出的一个关于几何学的重要问题。

这个猜想涉及到几何结构中的一些性质,如果被证明或反驳,将对数学和物理学产生重大影响。

七大数学难题题目

七大数学难题题目

七大数学难题题目七大数学难题是21世纪数学界的重要挑战,由美国克雷数学研究所(Clay Mathematics Institute)于2000年提出。

一、这七个难题分别是:1. P vs NP问题2. 霍奇猜想(Hodge conjecture)3. 庞加莱猜想(Poincaré conjecture)4. 黎曼猜想(Riemann hypothesis)5. 杨-米尔斯存在性和质量间隙6. 纳维尔-斯托克斯方程的存在性和光滑性7. BSD猜想(Birch and Swinnerton-Dyer conjecture)二、下面将详细介绍这七大数学难题的题目和背景。

1. P vs NP问题P vs NP问题是计算机科学和数学中最著名的问题之一,由计算机科学家Stephen Cook在1971年提出。

P类问题是指那些可以用多项式时间算法解决的问题,而NP类问题是指那些可以在多项式时间内验证一个解的问题。

目前已知P类问题包含在NP类问题中,但尚不清楚NP类问题是否可以完全包含在P类问题中。

如果能够证明P=NP,那么将意味着所有NP类问题都可以通过某种多项式时间算法解决,这将对计算机科学和数学产生深远的影响。

2. 霍奇猜想霍奇猜想是代数几何中的一个基本问题,由英国数学家WilliamHodge在1940年提出。

该猜想认为,对于任何光滑的复代数簇,其Hodge-Deligne组中的某些元素可以通过有限次的迭代消除。

这个问题与拓扑学、代数几何和数论等多个数学分支有关,解决它将对这些领域产生重要影响。

3. 庞加莱猜想庞加莱猜想是拓扑学中的一个基本问题,由法国数学家Henri Poincaré在1904年提出。

该猜想认为,任何三维流形都可以通过连续变换分解为一些简单的部分,如二维球面和三维球面。

这个问题涉及到流形的结构和拓扑性质,解决它将对拓扑学的发展产生重要影响。

4. 黎曼猜想黎曼猜想是数论中的一个基本问题,由德国数学家Gustav Riemann在1859年提出。

21世纪7大数学难题

21世纪7大数学难题

21世纪7大数学难题数学作为一门重要的科学学科,在21世纪仍然存在着许多令人困惑的难题。

本文将介绍21世纪的七大数学难题,它们涉及各个领域,挑战着数学家们的智慧和创造力。

1. 黎曼假设(Riemann Hypothesis):该难题涉及到解析数论中的黎曼Ζ函数的非平凡零点的位置。

黎曼假设尚未被证明或推翻,它对数论的发展具有重要影响。

2. 普=NP问题(P versus NP Problem):该问题涉及到计算机科学中的算法复杂性理论。

简而言之,问题是判断一个问题是否可以在多项式时间内解决。

迄今为止,数学家们尚未找到解决这个问题的方法。

3. 黄昆猜想(Poincaré Conjecture):该猜想是微分拓扑学中的重要难题。

它探讨了三维球面的特性,并试图解决什么样的三维形状可以被拉成一个球面。

该猜想在2003年由佩雷尔曼证明,引起了广泛的关注。

4. 费马猜想(Fermat's Last Theorem):该猜想是数论中的经典难题,由费马于17世纪提出。

猜想认为对于大于2的自然数n,不存在满足a^n + b^n = c^n的整数解。

该猜想在1994年由安德鲁·怀尔斯证明。

5. 双子素数猜想(Twin Prime Conjecture):该猜想认为存在无穷多对相邻的素数,即差值为2的素数。

尽管数学家们通过计算已经找到了很多相邻的素数,但尚未能够证明存在无穷多对这样的素数。

6. 发散除以零(Division by Zero):在数学中,除以零是一个未定义的操作。

然而,在一些数学推理中,发散除以零的概念被引入,以便研究和解释特定情况下的问题。

尚未找到一个一致的解释来解决这个难题。

7. 数字1的存在性(Existence of 1):这个数学问题是关于数字1的存在性的研究。

尽管我们经常使用数字1,但它的存在性并未得到严格的数学证明。

数学家们仍在探索和研究有关数字1的性质和存在性。

世界十大数学难题

世界十大数学难题

世界十大数学难题数学世界十大难题:1、科拉兹猜想科拉兹猜想又称为奇偶归一猜想,是指对于每一个正整数,如果它是奇数,则对它乘3再加1,如果它是偶数,则对它除以2,如此循环,最终都能够得到1。

2、哥德巴赫猜想哥德巴赫猜想是数学界中存在最久的未解问题之一。

它可以表述为:任一大于2的偶数,都可表示成两个素数之和。

例如,4 = 2 + 2;12 = 5 + 7;14 = 3 + 11 = 7 + 7。

也就是说,每个大于等于4的偶数都是哥德巴赫数,可表示成两个素数之和的数。

3、孪生素数猜想这个猜想是最初发源于德国数学家希尔·伯特,他在1900年国际数学家大会上提出:存在无穷多个素数p,使得p + 2是素数。

其中,素数对(p, p + 2)称为孪生素数。

在1849年,法国数学家阿尔方·德·波利尼亚克提出了孪生素数猜想:对所有自然数k,存在无穷多个素数对(p, p + 2k)。

k = 1的情况就是孪生素数猜想。

4、黎曼猜想黎曼猜想由德国数学家波恩哈德·黎曼于1859年提出。

它是数学界一个重要而又著名的未解决的问题,素有“猜想界皇冠”之称,多年来它吸引了许多出色的数学家为之绞尽脑汁。

对于每个s,此函数给出一个无穷大的和,这需要一些基本演算才能求出s的最简单值。

例如,如果s = 2,则(s)是众所周知的级数1 + 1/4 + 1/9 + 1/16 +…,奇怪是谁,加起来恰好是² / 6。

当s是一个复数(一个看起来像a +b的复数)时,使用虚数查找是很棘手的。

5、贝赫和斯维纳通-戴尔猜想贝赫和斯维纳通-戴尔猜想表述为:对有理数域上的任一椭圆曲线,其L函数在1的化零阶等于此曲线上有理点构成的Abel群的秩。

设E是定义在代数数域K上的椭圆曲线,E(K)是E上的有理点的集合,已经知道E(K)是有限生成交换群。

记L(s,E)是E的L函数,则生成上图的贝赫和斯维纳通-戴尔猜想公式。

世界上十大数学难题

世界上十大数学难题

世界上十大数学难题以下是世界公认的数学难题,其中一些是克雷数学研究所于2000年设立的千禧年大奖难题(Millennium Prize Problems),另外一些则是历史上或现代备受关注的重要问题:1. P对NP问题:这是计算机科学和理论计算机科学中最重要的未解决问题之一。

如果P=NP,则意味着所有能在多项式时间内验证解决方案的问题也能够在多项式时间内找到解决方案。

2. 黎曼猜想:由德国数学家伯恩哈德·黎曼提出,该猜想与素数分布密切相关,涉及到复平面内黎曼ζ函数零点的位置。

3. 霍奇猜想:在代数几何领域,关于复代数簇上霍奇类的表现形式,即是否都可以表示为有理线性组合的形式。

4. 庞加莱猜想:虽然已被俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼在2003年证明,但当时它是千禧年大奖难题之一,主要研究三维流形的拓扑性质。

5. 杨-米尔斯存在性和质量缺口问题:探讨物理中的杨-米尔斯场论是否存在规范粒子的质量严格非零解。

6. 纳维-斯托克斯方程的存在性与光滑性:考虑流体动力学中的基本方程——纳维-斯托克斯方程,在特定条件下的解是否存在且平滑。

7. 贝赫和斯维讷通-戴尔猜想(BSD猜想):在数论中,有关椭圆曲线阿贝尔群的Tate 模和其L 函数的关系。

8. 哥德巴赫猜想:指出每一个大于2的偶数都可以表示为两个质数之和。

9. 科拉兹猜想:每个正整数都可以通过不断将奇数乘以3再加1、将偶数除以2的操作序列,最终达到1。

10. 四色定理:尽管已在1976年被证明,但在20世纪很长一段时间内是未解决的数学问题,它表明任何平面地图只要区域间不相交,最多只需要四种颜色就能使相邻区域颜色不同。

请注意,以上列表结合了已知的千年大奖难题和其他具有广泛影响力的数学难题,并不是所有问题都属于千禧年大奖难题范畴。

同时,随着时间的推移,某些曾经的世界级难题可能已经被解决或新的难题浮出水面。

世界七大数学难题与Hilbert的23个问题

世界七大数学难题与Hilbert的23个问题

世界七大数学难题与Hilbert的23个问题继上文《数学家的猜想错误》提到的七大数学难题和大卫·希尔伯特23个数学难题,今天我们就来详细了解下。

世界七大数学难题,这七个“千年大奖问题”是:NP完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼假设、杨-米尔斯理论、纳卫尔-斯托可方程、BSD猜想。

千年大奖问题美国麻州的克雷(Clay)数学研究所于2000年5月24日在巴黎法兰西学院宣布了一件被媒体炒得火热的大事:对七个“千年数学难题”的每一个悬赏一百万美元。

其中有一个已被解决(庞加莱猜想),还剩六个.(庞加莱猜想,已由俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼破解。

我国中山大学朱熹平教授和旅美数学家、清华大学兼职教授曹怀东做了证明的封顶工作。

)“千年大奖问题”公布以来,在世界数学界产生了强烈反响。

这些问题都是关于数学基本理论的,但这些问题的解决将对数学理论的发展和应用的深化产生巨大推动。

认识和研究“千年大奖问题”已成为世界数学界的热点。

不少国家的数学家正在组织联合攻关。

可以预期,“千年大奖问题”将会改变新世纪数学发展的历史进程。

01庞加莱猜想1904年,法国数学家亨利·庞加莱(HenriPoincaré)在提出这个猜想:'任何一个单连通的,封闭的三维流形一定同胚于一个三维的球面。

'换一种简单的说法就是:一个闭的三维流形就是一个没有边界的三维空间;单连通就是这个空间中每条封闭的曲线都可以连续的收缩成一点,或者说在一个封闭的三维空间,假如每条封闭的曲线都能收缩成一点,这个空间就一定是一个三维圆球。

懵逼中为了大家便于理解庞加莱猜想,有人给出了一个十分形象的例子:假如在一个完全封闭(足够结实)的球形房子里,有一个气球(皮是无限薄的),现在我们将气球不断吹大,到最后,气球的表面和整个房子的墙壁是完全贴住,没有缝隙。

面对这个看似十分简单的猜想,无数位数学家前仆后继,绞尽脑汁,甚至是倾其一生都没能证明这个猜想。

世界上最难的数学题,世界七大数学难题难倒了全世界(美国克雷数学研究所公

世界上最难的数学题,世界七大数学难题难倒了全世界(美国克雷数学研究所公

世界上最难的数学题,世界七大数学难题难倒了全世界(美国克雷数学研究所公世界七大数学难题:1、P/NP问题(P versus NP)2、霍奇猜想(The Hodge Conjecture)3、庞加莱猜想(The Poincaré Conjecture),此猜想已获得证实。

4、黎曼猜想(The Riemann Hypothesis)5、杨-米尔斯存在性与质量间隙(Yang-Mills Existence and Mass Gap)6、纳维-斯托克斯存在性与光滑性(Navier-Stokes existence and smoothness)7、贝赫和斯维讷通-戴尔猜想(The Birch and Swinnerton-Dyer Conjecture)所谓世界七大数学难题,其实是美国克雷数学研究所于2000年5月24日公布的七大数学难题。

也被称为千年奖谜题。

根据克莱数学研究所制定的规则,所有难题的解答都必须在数学期刊上发表,并经过各方验证。

只要他们通过两年的验证期,每解决一个问题的求解者将获得100万美元的奖金。

这些问题与德国数学家大卫·希尔伯特在1900年提出的23个历史数学问题遥相呼应。

一百年过去了,很多问题都解决了。

千年奖谜题的解决很可能带来密码学、航空航天、通信等领域的突破。

一:P/NP问题P/NP问题是世界上最难的数学题之一。

在理论信息学中计算复杂度理论领域里至今没有解决的问题,它也是克雷数学研究所七个千禧年大奖难题之一。

P/NP问题中包含了复杂度类P 与NP的关系。

1971年史提芬·古克和Leonid Levin相对独立的提出了下面的问题,即是否两个复杂度类P和NP是恒等的(P=NP?)。

复杂度类P即为所有可以由一个确定型图灵机在多项式表达的时间内解决的问题;类NP由所有可以在多项式时间内验证解是否正确的决定问题组成,或者等效的说,那些解可以在非确定型图灵机上在多项式时间内找出的问题的集合。

世界七大难题

世界七大难题

难题一:哥德巴赫猜想提出者:哥德巴赫提出时间:1742年研究进展:尚未破解内容表述:命题A每一个大于或者等于6的偶数,都可以表示为两个奇素数的和。

命题B每一个大于或者等于9的奇数,都可以表示为三个奇素数的和。

1742年,德国人哥德巴赫给当时住在俄国彼得堡的大数学家欧拉写了一封信,在信中提出了这两个问题。

它是数论中的一个著名问题,常被称为数学皇冠上的明珠。

实际上第一个问题的正确解法可以推出第二个问题的正确解法,因为每个大于7的奇数显然可以表示为一个大于4的偶数与3的和。

1937年,苏联数学家维诺格拉多夫利用他独创的“三角和”方法证明了每个充分大的奇数可以表示为3个奇质数之和,基本上解决了第二个问题。

但是第一个问题至今仍未解决。

由于问题实在太困难了,数学家们开始研究较弱的命题:每个充分大的偶数可以表示为质因数个数分别为m、n的两个自然数之和,简记为“m+n”。

1920年,挪威数学家布龙证明了“9+9”;以后的20几年里,数学家们又陆续证明了“7+7”,“6+6”,“5+5”,“4+4”,“1+c”,其中c是常数。

1956年,中国数学家王元证明了“3+4”,随后又证明了“3+3”,“2+3”。

60年代前半期,中外数学家将命题推进到“1+3”。

1966年,中国数学家陈景润证明了“1+2”,这一结果被称为“陈氏定理”,至今仍是最好的结果。

陈景润的杰出成就使他得到广泛赞誉,不仅仅是因为“陈氏定理”使中国在哥德巴赫猜想的证明上处于领先地位。

难题二:费马大定理提出者:费马提出时间:1637年研究进展:于1995年被成功证明内容表述:xn+yn=zn在n是大于2的自然数时没有正整数解(这里xn、yn、zn表示x的n次方、y的n次方、z的n 次方)。

在360多年前的某一天,当费马阅读古希腊名著《算术》时,突然心血来潮在书页的空白处,写下这样一段话:“将一个立方数分成两个立方数,一个四次幂分成两个四次幂,或者一般地将一个高於二次幂的数分成两个相同次幂,这是不可能的。

世界十大数学猜想及其证明情况

世界十大数学猜想及其证明情况

世界十大数学猜想及其证明情况一、世界十大数学猜想(难题)世界十大数学猜想:NP 完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼假设、杨-米尔斯理论、纳卫尔-斯托可方程、BSD 猜想,费尔马大定、四色问题、哥德巴赫猜想。

其中,世界近代三大数学难题:1、费尔马大定理,2、哥德巴赫猜想,3、四色问题。

世界七大数学难题:一、P(多项式时间)问题对NP(nondeterministicpolynomial time ,非确定多项式时间)问题,二、霍奇(Hodge)猜想,三、庞加莱(Poincare)猜想,四、黎曼(Riemann)假设,五、杨-米尔斯(Yang -Mills)存在性和质量缺口,六、纳维叶-斯托克斯(Navier -Stokes)方程的存在性与光滑性,七、贝赫(Birch)和斯维讷通-戴尔(Swinnerton -Dyer)猜想。

这十大数学猜想只证明了两个,庞加莱猜想和四色问题已被解决。

(1)世界近代三大数学难题1、费尔马大定理2、哥德巴赫猜想3、四色问题(2)世界七大数学难题1、P 问题对NP 问题2、霍奇(Hodge)猜想3、庞加莱(Poincare)猜想4、黎曼(Riemann)假设5、杨-米尔斯(Yang -Mills)存在性和质量缺口6、纳维叶-斯托克斯(Navier -Stokes)方程的存在性与光滑性7、贝赫(Birch)和斯维讷通-戴尔(Swinnerton -Dyer)猜想(3)有待破解的数学难题除了上述著名数学难题外,还有以下著名数学难题有待破解。

Abc 猜想考拉兹猜想周氏猜测(梅森素数分布猜测)阿廷猜想(新梅森猜想)哥德巴赫猜想孪素数猜想克拉梅尔猜想哈代-李特尔伍德第二猜想六空间理论先来看三大数学猜想(难题)。

(1)费马猜想又称“费马大定理”或“费马问题”,1637年由法国数学家费马提出:形如n n n z y x =+的方程,当n 大于2时没有正整数解。

剑桥大学怀尔斯在1995年彻底解决了这一大难题。

七个千禧年数学难题

七个千禧年数学难题

5. Yang-Mills场的存在性和质量缺口
这个问题要求对量子场论的未知物理和 相应的数学构造有较深入的理解,量子场是 指时空中满足一定要求的一个算子取值的广 义函数。大约半个世纪以前,Yang(杨振宁) 和Mills发现:量子物理揭示了在基本粒子物 理与几何对象的数学之间的令人瞩目的关系。
“Yang-Mills场的存在性和质量缺口”就 是与四维量子场论的数学理解相关的一个问 题。具体表述为:
黎曼函数的所有非平凡零点的 实部等于1/2,即满足
复平面 Im
平凡零点:
-2, -4, -6,
….
0
1/2 1
无穷多零点 无零点
Re
黎 曼 ﹐G.F.B., (Riemann﹐Georg
Friedrich Bernhard)1826 年9 月17 日生于德国汉 诺威的布雷斯塞伦茨 (Breselenz) ; 1866 年 7 月20 日卒于意大利塞拉 斯卡(Selasca)。
Riemann猜想的具体表述依赖于黎曼 函数:
多项式函数有两种表示方法,即
P(x)= anxn + an-1xn-1 + … + a1x + a0 和
P(x)= an (x-x1) (x-x2) … (x-xn) 。 仿照多项式情形,欧拉把黎曼函数表示为无穷 乘积的形式:
黎曼又把它开拓到整个复数平面,成为复 变量s的函数,这包含了非常多的信息,当然 它包含了所有素数的信息。
2. Poincare猜想 已经解决了
庞加莱(Poincare)猜想
任何单连通的三维流形(正如我们 所在的宇宙空间)一定是一个三维球面。
3. P问题对NP问题
这个问题与哲学上什么是可知的,什么 是不可知的问题密切相关,属于计算复杂性理 论。

七大数学问题

七大数学问题

七大数学问题,也称为千禧年七大问题,是指在20世纪时被世界数学家界认为是最重要的数学问题。

这些问题由美国数学家斯蒂芬·斯莫尔(Stephen Smale)于1998年提出。

这些问题的解决将对数学领域产生深远的影响,并可能导致新的数学分支的发展。

以下是这七大数学问题:
1. 黎曼猜想:关于素数分布的一种假设,认为与自然数规模无限增长相关的素数数量,可以通过某种方法表达出来。

2. P=NP问题:一个复杂度理论问题,涉及到计算机科学和数学中的一个难题,即是否存在一个高效算法,可以用于解决那些看似需要超级计算机才能完成的问题。

3. 黑洞捕获信息问题:由于量子物理与广义相对论之间的矛盾,黑洞是否会捕获并保留所吞噬物质的信息引起了争议。

4. Navier-Stokes方程的存在和光滑性问题:流体力学方程的一个问题,涉及到流体运动的数学模型是否存在唯一的解。

5. Yang-Mills存在性和质量空穴问题:一个理论物理问题,涉及到粒子间相互作用的力学模型是否存在解,并且它们之间的粒子质量是如何产生的。

6. 费马猜想:关于勾股定理的一个问题,涉及到三次及以上指数幂方程的整数解是否存在。

7. Birch-Swinnerton-Dyer猜想:椭圆曲线上的一种猜想,涉及到一个数学常数和椭圆曲线上点的数量之间的关系。

目前,这些问题中只有一个——P=NP问题——已被解决。

其他六个问题仍然是数学领域的重要研究方向。

21世纪七大世界级数学难题

21世纪七大世界级数学难题

21世纪七大世界级数学难题专题简介世界级数学难题让几代数学家为止奋斗,而其中七个“千年数学难题”更是每个难题悬赏一百万美元。

百万的世界级数学难题难题”之一:P(多项式算法)问题对NP(非多项式算法)问题难题”之二:霍奇(Hodge)猜想难题”之三:庞加莱(Poincare)猜想难题”之四:黎曼(Riemann)假设难题”之五:杨-米尔斯(Yang-Mills)存在性和质量缺口难题”之六:纳维叶-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的存在性与光滑性难题”之七:贝赫(Birch)和斯维讷通-戴尔(Swinnerton-Dyer)猜想最近美国麻州的克雷(Clay)数学研究所于2000年5月24日在巴黎法兰西学院宣布了一件被媒体炒得火热的大事:对七个“千僖年数学难题”的每一个悬赏一百万美元。

以下是这七个难题的简单介绍。

NO:1 庞加莱猜想在1904年发表的一组论文中,庞加莱提出以下猜想:任一单连通的、封闭的三维流形与三维球面同胚。

上述简单来说就是:每一个没有破洞的封闭三维物体,都拓扑等价于三维的球面。

粗浅的比喻即为:如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点;另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。

我们说,苹果表面是单连通的,而轮胎面不是。

该猜想是一个属于代数拓扑学领域的具有基本意义的命题,对庞加莱猜想的証明及其带来的后果将会加深数学家对流形性质的认识,甚至会对人们用数学语言描述宇宙空间產生影响。

NO:2 哥德巴赫猜想哥德巴赫猜想是世界近代三大数学难题之一。

1742年,由德国中学教师哥德巴赫在教学中首先发现的。

1742年6月7日哥德巴赫写信给当时的大数学家欧拉,正式提出了以下的猜想:a.任何一个大于 6的偶数都可以表示成两个素数之和。

b.任何一个大于9的奇数都可以表示成三个素数之和。

世界七大数学难题

世界七大数学难题

世界七大数学难题1、费尔马大定理费尔马大定理起源于三百多年前,挑战人类3个世纪,多次震惊全世界,耗尽人类众多最杰出大脑的精力,也让千千万万业余者痴迷。

终于在1994年被安德鲁·怀尔斯攻克。

古希腊的丢番图写过一本著名的"算术",经历中世纪的愚昧黑暗到文艺复兴的时候,"算术"的残本重新被发现研究。

1637年,法国业余大数学家费尔马(Pierre de Fremat)在"算术"的关于勾股数问题的页边上,写下猜想:x^n+y^n=z^n是不可能的(这里n大于2;x,y,z,n都是非零整数)。

此猜想后来就称为费尔马大定理。

费尔马还写道"我对此有绝妙的证明,但此页边太窄写不下"。

一般公认,他当时不可能有正确的证明。

猜想提出后,经欧拉等数代天才努力,200年间只解决了n=3,4,5,7四种情形。

1847年,库木尔创立"代数数论"这一现代重要学科,对许多n(例如100以内)证明了费尔马大定理,是一次大飞跃。

历史上费尔马大定理高潮迭起,传奇不断。

其惊人的魅力,曾在最后时刻挽救自杀青年于不死。

他就是德国的沃尔夫斯克勒,他后来为费尔马大定理设悬赏10万马克(相当于现在160万美元多),期限1908-2007年。

无数人耗尽心力,空留浩叹。

最现代的电脑加数学技巧,验证了400万以内的N,但这对最终证明无济于事。

1983年德国的法尔廷斯证明了:对任一固定的n,最多只有有限多个x,y,z振动了世界,获得费尔兹奖(数学界最高奖)。

历史的新转机发生在1986年夏,贝克莱·瑞波特证明了:费尔马大定理包含在"谷山丰-志村五朗猜想"之中。

童年就痴迷于此的怀尔斯,闻此立刻潜心于顶楼书房7年,曲折卓绝,汇集了20世纪数论所有的突破性成果。

终于在1993年6月23日剑桥大学牛顿研究所的"世纪演讲"最后,宣布证明了费尔马大定理。

世界七大数学难题

世界七大数学难题

2000年发布的世界七大难题“千僖难题”之一:P(多项式算法)问题对NP(非多项式算法)问题在一个周六的晚上,你参加了一个盛大的晚会。

由于感到局促不安,你想明白这一大厅中是不是有你已经熟悉的人。

你的主人向你提议说,你必然熟悉那位正在甜点盘周围角落的女士罗丝。

不费一秒钟,你就能够向那里扫视,而且发觉你的主人是正确的。

但是,若是没有如此的暗示,你就必需环视整个大厅,一个个地凝视每一个人,看是不是有你熟悉的人。

生成问题的一个解通常比验证一个给定的解时刻花费要多得多。

这是这种一样现象的一个例子。

与此类似的是,若是某人告知你,数13,717,421能够写成两个较小的数的乘积,你可能不明白是不是应该相信他,可是若是他告知你它能够因子分解为3607乘上3803,那么你就能够够用一个袖珍计算器容易验证这是对的。

不管咱们编写程序是不是灵巧,判定一个答案是能够专门快利用内部知识来验证,仍是没有如此的提示而需要花费大量时刻来求解,被看做逻辑和运算机科学中最突出的问题之一。

它是斯蒂文·考克(StephenCook)于1971年陈述的。

“千僖难题”之二:霍奇(Hodge)猜想二十世纪的数学家们发觉了研究复杂对象的形状的强有力的方法。

大体方式是问在如何的程度上,咱们能够把给定对象的形状通过把维数不断增加的简单几何营造块粘合在一路来形成。

这种技术是变得如此有效,使得它能够用许多不同的方式来推行;最终致使一些强有力的工具,使数学家在对他们研究中所碰到的形形色色的对象进行分类时取得庞大的进展。

不幸的是,在这一推行中,程序的几何起点变得模糊起来。

在某种意义下,必需加上某些没有任何几何说明的部件。

霍奇猜想断言,关于所谓射影代数簇这种专门完美的空间类型来讲,称作霍奇闭链的部件事实上是称作代数闭链的几何部件的(有理线性)组合。

“千僖难题”之三:庞加莱(Poincare)猜想(已被证明)若是咱们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那么咱们能够既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。

世界七大数学难题题目

世界七大数学难题题目

纳卫尔-斯托可方程的 存在性与光滑性
目前,第一,纳维-斯托克 斯方程(NS方程)的解的存 在性和光滑性问题,已经得 到严格证明,结果是解的光 滑性不存在;第二,湍流产 生的秘密也已经揭开,结果 是湍流是由流场中的速度间 断
七.BSD猜想
BSD猜想,全称贝赫和斯 维纳通-戴尔猜想(Birch and Swinnerton-Dyer 猜想),属于世界七大数 学难题之一。它描述了阿 贝尔簇的算术性质与解析 性质之间的联系。
三.分割问题:给定一堆自然数, 是否能将它们分成两部分,使得这 两部分自然数各自的和彼此相等。
四.带优先次序的调度问题:有m个处理机和一个任务集合,每个任务 的执行时间为1,已知任务间的优先次序(不一定每对任务间都有优 先次序)和一个截止时间D。问是否有一个m个处理机的调度方法, 满足给定的优先次序,且在截止时间D以前结束全部任务。
世 界 七 大 数 学 难 题
世界七大数学难题
一.NP完全问题 二.霍奇猜想 三.庞加莱猜想 四.黎曼假设 五.杨-米尔斯存在性和质量缺口 六.纳卫尔-斯托可方程的存在性与光滑
性 七.BSD猜想
NP完全问题
NP完全问题(NP-C问题),是世 界七大数学难题之一。 NP的英 文全称是Non-deterministic Polynomial的问题,即多项式 复杂程度的非确定性问题。简单 的写法是 NP=P?,问题就在这 个问号上,到底是NP等于P,还 是NP不等于P。
一.顶点覆盖问题:给定一个图G=(V,E),V为顶点集合,E为边集合, 又给定一个正整数K。问V是否有一个子集V′,其顶点数不超过K, 并使G中每条边都能被V′覆盖,即每条边的两个顶点中至少有一个 在V′中。
二.三维匹配问题:三个班级,各有K人,共同参加某项活动。活动中, 要求三人一组,组中每班一人。三人彼此认识的组称为相识组。假 定已知全部可能的相识组,问从中能否选出K个相识组,使得每人能 参加且仅能参加一个相识组。

七大千年数学难题

七大千年数学难题

七大千年数学难题1900年,德国数学家希尔伯特在巴黎举行的国际数学家大会上提出了23个数学问题,认为这些是人类在20世纪里应该努力去解决的问题。

一百年之后,美国克莱数学研究所相对应地提出了七大数学难题,并对每个问题设立百万美元巨奖征集答案。

克莱研究所提出的七大难题分别为:(1)庞加莱猜想(已证明) 庞加莱是在1904年发表的一组论文中提出这一猜想的:“单连通的三维闭流形同胚于三维球面。

”它后来被推广为:“任何与n维球面同伦的n维闭流形必定同胚于n维球面。

”(2)P与NP问题(没什么进展) P 问题的P 是Polynomial Time(多项式时间)的头一个字母。

某决定性(非概率)算法计算一个问题所花的时间t是问题尺度n的多项式函数t=P(n),我们就称之为“多项式时间决定法”。

而能用这个算法解的问题就是P 问题;反之,就叫做“非多项式时间决定性算法”,这类的问题就是“NP 问题”,NP 是Non deterministic Polynomial time (非决定性多项式时间)的缩写。

由定义来说,P 问题是NP 问题的一部份。

但是否NP 问题里面有些不属于P 问题等级的东西呢,或者NP 问题终究也成为P 问题,这就是相当著名的PNP 问题。

一般认为,NP 问题里面有不属于P 问题等级的东西。

(3)黎曼假设(暂无希望) Zeta 函数ζ (s)(s属于C)的全部非平凡零点都在复平面的直线Re(z)=1/2上。

(4)杨,米尔理论(太难,几乎没人做) 杨振宁与密尔斯提出的理论中会产生传送作用力的粒子,而他们碰到的困难是这个粒子的质量的问题。

他们从数学上所推导的结果是,这个粒子具有电荷但没有质量。

然而,困难的是如果这一有电荷的粒子是没有质量的,那麼为什麼没有任何实验证据呢,而如果假定该粒子有质量,规范对称性就会被破坏。

一般物理学家是相信有质量,因此如何填补这个漏洞就是相当具挑战性的数学问题。

(5)纳维叶,斯托克斯(Navier-Stokes)方程(流体力学基本方程组)的存在性与光滑性(离解决相差很远)(6)波奇和斯温纳顿,戴雅猜想(比费玛大定理难100倍) y^2=x^3+ax+b的有理数解问题。

数学界七大难题

数学界七大难题

数学界七大难题数学界七大难题分别是(1)NP完全问题、(2)霍奇猜想、(3)庞加莱猜想、(4)黎曼假设、(5)杨·米尔斯理论、(6)纳卫尔-斯托克斯方程、(7)BSD猜想。

据说,这七个问题都被悬赏一百万美元,其中有一个已被解决(庞加莱猜想),已由俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼破解,还剩六个。

具体来看数学界七大难题都讲了啥。

(1)NP=P的猜想。

如果某人告诉你,数13,717,421可以写成两个较小的数的乘积,你可能不知道是否应该相信他,但是如果他告诉你它可以因式分解为3607乘上3803,那么你就可以用一个袖珍计算器容易验证这是对的。

人们发现,所有的完全多项式非确定性问题,都可以转换为一类叫做满足性问题的逻辑运算问题。

既然这类问题的所有可能答案,都可以在多项式时间内计算,人们于是就猜想,是否这类问题,存在一个确定性算法,可以在多项式时间内,直接算出或是搜寻出正确的答案呢?这就是著名的NP=P的猜想。

(2)霍奇(Hodge)猜想二十世纪的数学家们发现了研究复杂对象的形状的强有力的办法。

基本想法是问在怎样的程度上,我们可以把给定对象的形状通过把维数不断增加的简单几何营造块粘合在一起来形成。

这种技巧是变得如此有用,使得它可以用许多不同的方式来推广;最终导致一些强有力的工具,使数学家在对他们研究中所遇到的形形色色的对象进行分类时取得巨大的进展。

不幸的是,在这一推广中,程序的几何出发点变得模糊起来。

在某种意义下,必须加上某些没有任何几何解释的部件。

霍奇猜想断言,对于所谓射影代数簇这种特别完美的空间类型来说,称作霍奇闭链的部件实际上是称作代数闭链的几何部件的(有理线性)组合。

(3)庞加莱(Poincare)猜想如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那么我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。

另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那么不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。

世界数学7大未解之谜

世界数学7大未解之谜

世界数学7大未解之谜世界数学7大未解之谜是数学界至今仍未解决的一些难题,这些难题涉及到各个数学领域,包括代数几何、拓扑学、数论等等。

以下是世界数学7大未解之谜的介绍:1.黎曼假设黎曼假设是关于素数分布的一个猜想,提出于19世纪,由德国数学家黎曼(Georg Friedrich Bernhard Riemann)提出。

黎曼假设指出,所有非平凡零点都位于直线1/2+it上。

虽然该假设已经被验证对许多数学问题的解决有帮助,但它仍未被证明或者推翻。

2.费马大定理费马大定理是由法国数学家费马(Pierre de Fermat)提出的一个猜想,指出当n>2时,a^n+b^n=c^n没有正整数解。

这个猜想被证明是正确的,但直到1994年才被英国数学家安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)给出完整证明。

3.P=NP问题P=NP问题是计算机科学领域的一个未解难题,指出是否存在一种算法,可以在多项式时间内解决NP问题。

NP问题是一类难以解决的问题,但是它的解可以很容易地被验证。

4.霍奇猜想霍奇猜想是代数几何的一个未解难题,提出于20世纪50年代,指出在代数簇上,每个代数簇上的切向量都可以由有限个代数簇上的切向量线性组合而来。

该猜想至今未被证明或者推翻。

5.伯恩赛德问题伯恩赛德问题是数学分析领域的一个未解难题,提出于19世纪,指出是否存在一个函数,它在每个点处都不可微。

该问题至今未被证明或者推翻。

6.哥德尔不完备定理哥德尔不完备定理是数理逻辑领域的一个未解难题,提出于20世纪初,指出任何一种足够强大的形式化数学系统都是不完备的,也就是说,存在一些命题无法在该系统内被证明或者证伪。

7.黎曼-希尔伯特问题黎曼-希尔伯特问题是数学物理领域的一个未解难题,提出于20世纪初,指出如何将经典力学转化成量子力学。

该问题至今未被完全解决,但是它的解决将会对数学和物理学的发展产生重大影响。

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世界七大数学难题
这七个“千年大奖问题”是:NP完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼假设、杨-米尔斯理论、纳卫尔-斯托可方程、BSD猜想
千年大奖问题
美国麻州的克雷(Clay)数学研究所于2000年5月24日在巴黎法兰西学院宣布了一件被媒体炒得火热的大事:对七个“千年数学难题”的每一个悬赏一百万美元。

其中有一个已被解决(庞加莱猜想),还剩六个.(庞加莱猜想,已由俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼破解。


“千年大奖问题”公布以来,在世界数学界产生了强烈反响。

这些问题都是关于数学基本理论的,但这些问题的解决将对数学理论的发展和应用的深化产生巨大推动。

认识和研究“千年大奖问题”已成为世界数学界的热点。

不少国家的数学家正在组织联合攻关。

可以预期,“千年大奖问题” 将会改变新世纪数学发展的历史进程。

P问题对NP问题
在一个周六的晚上,你参加了一个盛大的晚会。

由于感到局促不安,你想知道这一大厅中是否有你已经认识的人。

你的主人向你提议说,你一定认识那位正在甜点盘附近角落的女士罗丝。

不费一秒钟,你就能向那里扫视,并且发现你的主人是正确的。

然而,如果没有这样的暗示,你就必须环顾整个大厅,一个个地审视每一个人,看是否有你认识的人。

生成问题的一个解通常比验证一个给定的解时间花费要多得多。

这是这种一般现象的一个例子。

与此类似的是,如果某人告诉你,数13,717,421可以写成两个较小的数的乘积,你可能不知道是否应该相信他,但是如果他告诉你它可以因式分解为3607乘上3803,那么你就可以用一个袖珍计算器容易验证这是对的。

人们发现,所有的完全多项式非确定性问题,都可以转换为一类叫做满足性问题的逻辑运算问题。

既然这类问题的所有可能答案,都可以在多项式时间内计算,人们于是就猜想,是否这类问题,存在一个确定性算法,可以在多项式时间内,直接算出或是搜寻出正确的答案呢?这就是著名的NP=P?的猜想。

不管我们编写程序是否灵巧,判定一个答案是可以很快利用内部知识来验证,还是没有这样的提示而需要花费大量时间来求解,被看作逻辑和计算机科学中最突出的问题之一。

它是斯蒂文·考克于1971年陈述的。

霍奇(Hodge)猜想
二十世纪的数学家们发现了研究复杂对象的形状的强有力的办法。

基本想法是问在怎样的程度上,我们可以把给定对象的形状通过把维数不断增加的简单几何营造块粘合在一起来形成。

这种技巧是变得如此有用,使得它可以用许多不同的方式来推广;最终导致一些强有力的工具,使数学家在对他们研究中所遇到的形形色色的对象进行分类时取得巨大的进展。

不幸的是,在这一推广中,程序的几何出发点变得模糊起来。

在某种意义下,必须加上某些没有任何几何解释的部件。

霍奇猜想断言,对于所谓射影代数簇这种特别完美的空间类型来说,称作霍奇闭链的部件实际上是称作代数闭链的几何部件的(有理线性)组合。

庞加莱(Poincare)猜想
如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那么我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。

另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那么不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。

我们说,苹果表面是“单连通的”,而轮胎面不是。

大约在一百年以前,庞加莱已经知道,二维球面本质上可由单连通性来刻画,他提出三维球面(四维空间中与原点有单位距离的点的全体)的对应问题。

这个问题立即变得无比困难,从那时起,数学家们就在为此奋斗。

在2002年11月和2003年7月之间,俄罗斯的数学家格里戈里·佩雷尔曼在发表了三篇论文预印本,并声称证明了几何化猜想。

在佩雷尔曼之后,先后有3组研究者发表论文补全佩雷尔曼给出的证明中缺少的细节。

这包括密西根大学的布鲁斯·克莱纳和约翰·洛特;哥伦比亚大学的约翰·摩根和麻省理工学院的田刚;以及理海大学的曹怀东和中山大学的朱熹平。

2006年8月,第25届国际数学家大会授予佩雷尔曼菲尔兹奖。

数学界最终确认佩雷尔曼的证明解决了庞加莱猜想。

黎曼(Riemann)假设
有些数具有不能表示为两个更小的数的乘积的特殊性质,例如,2、3、5、7……等等。

这样的数称为素数;它们在纯数学及其应用中都起着重要作用。

在所有自然数中,这种素数的分布并不遵循任何有规则的模式;然而,德国数学家黎曼(1826~1866)观察到,素数的频率紧密相关于一个精心构造的所谓黎曼蔡塔函数z(s)的性态。

著名的黎曼假设断言,方程z(s)=0的所有有意义的解都在一条直线上。

这点已经对于开始的1,500,000,000
个解验证过。

证明它对于每一个有意义的解都成立将为围绕素数分布的许多奥秘带来光明。

数学家总是被诸如x^2+y^2=z^2那样的代数方程的所有整数解的刻画问题着迷。

欧几里德曾经对这一方程给出完全的解答,但是对于更为复杂的方程,这就变得极为困难。

事实上,正如马蒂雅谢维奇指出,希尔伯特第十问题是不可解的,即,不存在一般的方法来确定这样的方法是否有一个整数解。

当解是一个阿贝尔簇的点时,贝赫和斯维讷通-戴尔猜想认为,有理点的群的大小与一个有关的蔡塔函数z(s)在点s=1附近的性态。

特别是,这个有趣的猜想认为,如果z(1)等于0,那么存在无限多个有理点(解),相反,如果z(1)不等于0,那么只存在有限多个这样的点。

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