世界七大数学难题|盘点世界七大数学难题

世界七大数学难题(盘点世界七大数学难题)
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“千僖年数学难题”的每一个悬赏一百万美元 。
NP完全问题世界七大数学难题|盘点世界七大数学难题


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 。
举例叙述
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,但是如果他告诉你他可以因式分解为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 。
霍奇猜想世界七大数学难题|盘点世界七大数学难题

【世界七大数学难题|盘点世界七大数学难题】



霍奇猜想是代数几何的一个重大的悬而未决的问题 。由威廉瓦伦斯道格拉斯霍奇提出,它是关于非奇异复代数簇的代数拓扑和它由定义子簇的多项式方程所表述的几何的关联的猜想 。二十世纪的数百思特网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 。
庞加莱猜想世界七大数学难题|盘点世界七大数学难题


庞加莱猜想(Poincar conjecture)是法国数学家庞加莱提出的一个猜想,即“任何一个单连通的,闭的三维流形一定同胚于一个三维的球面 。”
简单的说,一个闭的三维流形就是一个有边界的三维空间;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。其中三维的情形被俄罗斯数学家格里戈里佩雷尔曼于2003年左右证明 。2006年,数学界最终确认佩雷尔曼的证明解决了庞加莱猜想 。庞加莱猜想是一个拓扑学中带有基本意义的命题,将有助于人类更好地研究三维空间,其带来的结果将会加深人们对流形性质的认识 。
黎曼假设黎曼猜想是关于黎曼函数(s)的零点分布的猜想,由数学家黎曼于1859年提出 。
世界七大数学难题|盘点世界七大数学难题


猜想内容
有些数具有不能表示为两个更小的整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zeta函数(s)的性态 。著名的黎曼假设断言,方程(s)=0的所有有意义的解都在一条直线z=1/2+ib上,其中b为实数,这条直线通常称为临界线 。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 。