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42 - 宇宙和生命的終極問題有解了!

(2019-09-08 17:26:38) 下一個

這兩天,下麵這個等式刷屏了:
(-80538738812075974)^3 + 80435758145817515^3 + 12602123297335631^3 = 42
這是什麽意思呢?原來,這涉及到一個困擾了數學家們50多年的趣題:任給一個自然數,能否把它寫成三個整數的立方和?這道題至今沒有一般的解答方法,對每一個數都需要分別去試。從1到100的自然數已經基本上驗證過了,其他數寫成三個整數的立方和的表達方式都是要麽已經找到,要麽已經證明不可能,隻剩下42還沒有確定。


42這個數字對於科幻迷來說,簡直已經形成了一個文化體係。著名的科幻小說家道格拉斯·亞當斯在他的名著《銀河係漫遊指南》中講到一台覆蓋整個星球、名叫“深思”的超級計算機經過750萬年的計算,得出了關於生命、宇宙和一切的終極問題的答案就是42;不過誰也不知道這個終極問題到底是什麽,連當初給計算機編程序的人都不知道。具體的細節大家還是看書吧,我這裏就不劇透了。總而言之,現在的學生遇到不會解的數學題,往往就寫個“42”了事,終極答案嘛。其實這是個誤會,42是終極問題的答案,而不是一切問題的終極答案,這兩種說法是有區別的。


就在三天前,來自Bristol大學的數學教授Andrew Booker和麻省理工學院的數學教授Andrew Sutherland合作,在一個叫做“慈善網絡”的係統中,聯合了全球範圍內的50萬台個人電腦,利用這些電腦中閑置的計算資源尋找,花了幾個星期的時間找到了這個解答。這跟前麵提到的科幻小說裏麵的“深思”計算機有一定的相似性,而剛好42這個數字有其特殊含義,因此這個消息一出現就造成了極大的轟動。值得一提的是,這個問題中從1到100之間的倒數第二個數33,也是由Andrew Booker教授在今年3月份用超級計算機解決的。這兩位數學大牛都叫Andrew(安德魯),再聯想到當年證明了費爾馬大定理的Andrew Wiles,不禁讓人思考,若想讓孩子數學好,是不是應該給孩子起名的時候就叫Andrew?


有人會問,解決了這個問題,能把42寫成三個數的立方和了,又有什麽用呢?是能提高GDP幾個百分點呢,還是能讓正在競選總統的Andrew楊(看見沒,這位也叫Andrew)的全民基本收入計劃給每個人多發幾塊錢?還是學術界的這幫人閑呆在象牙塔裏沒事幹,花著納稅人的血汗錢弄點遊戲玩玩?借用一下本傑明·富蘭克林在發明熱氣球的時候被人問到“這有什麽用”時的神回複:“新生的嬰兒又有什麽用?”科學的發現,確實有很多是被技術應用的需要所驅使的,然而絕大部份基礎科學研究是靠科學家們揭開宇宙之謎的好奇心推動的。愛因斯坦提出相對論,在當時大多數人都不懂,日常生活中根本用不到,誰能想到在100年之後的今天,我們天天用的GPS導航係統,離開了狹義和廣義相對論,就是一堆廢物?數學中的數論在很長時間內都被認為沒有實際應用,但是近年計算機網絡飛速發展,網絡加密技術卻完全離不開數論。學習奧數有什麽用?在國內很多人眼中,奧數簡直是洪水猛獸。“全民奧數”固不可取,不過像有些人說的那樣,“曆年奧數國家隊選手都沒有在數學研究上做出成績”,就是罔顧事實了。最近一段時間,接連不斷地看到有關“北大數學黃金一代”獲得國際大獎的消息。在此不一一點名,隻需提到這“黃金一代”中絕大多數都是奧數競賽的佼佼者,不少是IMO國家隊的選手。我作為北大數學係的學長,又作為中國奧數國家隊的大師兄,深深地為這些師弟師妹們驕傲的同時,也希望大家都能認識到,當年在數學競賽方麵接受的解題思維訓練,對他們研究工作上的成功是有著舉足輕重的作用的。而且,當年的奧數選手也沒必要都去搞數學研究。我曾見過不少中國各種奧賽國家隊的隊員,在人生路上有各自不同的方向,遍及世界各國,學術界、金融界、教育界、高新技術領域,應有盡有,而且個個都是行業領軍人物。如果因為“全民奧數”體現的問題,就要全麵封殺奧數,屬於因噎廢食,是極為短視的。


說了這麽多,還是回到原來的“42”這個問題來。這是人類在數學上的一個小進步,雖然沒有發現真正的應用,卻讓大家體味到一些數學的樂趣,也算是應用的一種吧。大家要想繼續體驗數學的樂趣,不妨下載ZIML手機APP,蘋果和安卓係統都有,每日一題,每月一賽,家長做可以預防老年癡呆,孩子做可以增強對數學的興趣,家長孩子一起做,增進親子感情,其樂融融!

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