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王茂泽宣称其破解世界著名难题“冰雹猜想”,他的证明对吗?
王茂泽宣称其破解世界著名难题“冰雹猜想”,他的证明对吗?冰雹猜想是指:一个正整数x,如果是奇数就乘以3再加1,如果是偶数就析出偶数因数2ⁿ,这样经过若干个次数,最终回到1。 无论这个过程中的数值如何庞大,就像瀑布一样迅速坠落。而其他的数字即使不是如此,在经过若干次的变换之后也必然会到纯偶数:4-2-1的循环。 据日本和美国的数学家攻关研究,在小于7*10^11的所有的正整数,都符合这个规律。2022年1月26日,美国世界开放性数学刊物《Advances ln Pure Mathematics》(《丨纯数学进展》)在2022年第12卷第1期发表了陇西籍硕士、大学教师王茂泽与三位合作者的文章《The Proof of The 3x+1Conjecture》(《3x+1猜想的证明》)。至此, 世界公认的著名数论难题得以破解!
王茂泽,甘肃陇西县首阳镇三十铺村滩儿下社人,1993年6月从陇西一中毕业后,以重点线成绩考入西北师范大学数学系学习数学教育专业,1997年以优异的成绩毕业后回到母校陇西一中工作,一入校就被学校领导委以重任,一直教学校的重点班。2008年又以优异成绩考入西北师范大学攻读硕士研究生,2011年毕业后到兰州工业学院从事教学科研工作。现在在北京师范大学做高级访问学者。我只想知道他的证明路径中是怎么否定大数循环存在的,我在证明中感觉有大数循环,只是数值太大,可能在3^(81^81^81)里有,当然没有完全证明。但3X-1就有循环。
任意一个数除以7结果除以11结果除以13,你这是为什么?
1976年的一天,《华盛顿邮报》于头版头条报道了一条数学新闻。
文中记叙了这样一个故事:
70年代中期,美国各所名牌大学校园内,人们都像发疯一般,夜以继日,废寝忘食地玩弄一种数学游戏。这个游戏十分简单:任意写出一个自然数N,并且按照以下的规律进行变换:
如果是个奇数,则下一步变成3N+1。如果是个偶数,则下一步变成N/2。不单单是学生,甚至连教师、研究员、教授与学究都纷纷加入。
为什么这种游戏的魅力经久不衰?
因为人们发现,无论N是怎样一个数字,最终都无法逃脱回到谷底1。
准确地说,是无法逃出落入底部的4-2-1循环,永远也逃不出这样的宿金。
这就是著名的“冰雹猜想”,又被称为角谷猜想。
2021年7月月,总部位于东京涩谷的日本公司Bakuage Co., Ltd. 宣布,将向任何解决3n+1猜想(又称Collatz猜想)的人提供1.2亿日元的奖金,悬赏有效期为2021 年7月7日 至 2031年7月6日。悬赏细则请看公司悬赏页面的链接文件:Collatz conjecture Prize 120 million JPY | MathPrize
虽然日元不值钱,但是1.2亿日元换算成美元也是将近110万美元!!
这无疑是悬赏数学未解难题的最高金额,之前千禧年七大数学难题(NP完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼假设、杨-米尔斯存在性和质量缺口、纳卫尔-斯托可方程、BSD猜想)每道难题的悬赏金额也才100万美元。
“角谷猜想”又称“奇偶归一猜想”,或“3n+1猜想”、“考拉兹猜想”、“哈塞猜想”、“乌拉姆猜想”或“叙拉古猜想”。
它首先流传于美国,不久便传到欧洲,后来一位名叫角谷静夫的日本人又把它带到亚洲,因而人们就顺势把它叫作“角谷猜想”。其实,叫它“奇偶归一猜想”更形象,也更恰当。为什么叫它“奇偶归一猜想”呢?意思是,它算来算去,数字上上下下,最后一下子回归到最小正整数,变成一个数字:“1”。
这个数学猜想的通俗说法是这样的:
任意给一个自然数N,如果它是偶数,就将它除以2,如果它是奇数,则对它乘3再加1,即将它变成对任意的一个自然数施行这种演算手续,经有限步骤后,最后结果必然是最小的自然数1。对这个猜想,你不妨任意挑几个数来试一试:
若N=9,则9×3+1=28,28÷2=14,14÷2=7,7×3+1=22,22÷2=11,11×3+1=34,34÷2=17,17×3+1=52,52÷2=26,26÷2=13,13×3+1=40,40÷2=20,20÷2=10,10÷2=5,5×3+1=16,16÷2=8,8÷2=4,4÷2=2,2÷2=1。
你看,经过19个回合(这叫“路径长度”),最后变成了“1”。
若N=120,则120÷2=60,60÷2=30,30÷2=15,15×3+1=46,46÷2=23,23×3+1=70,70÷2=35,35×3+1=106,106÷2=53,53×3+1=160,160÷2=80,80÷2=40,40÷2=20,20÷2=10,102=5,5×3+1=16,16÷2=8,8÷2=4,4÷2=2,2-2=1。
你看,经过20个回合,最后也仍然变成了“1”。
有一点更值得注意,假如N是2的正整数方系,则不论这个数字多么庞大,它将“一落千丈”,很快地跌落到1。例如:
则有:65536→32768→16384-→8192→4096→2048→1024→512→256
→128→64→32→16→8→4→2→1。你看,它的路径长度为16,比9的还要小些。
我们说“1”是变化的最终结果,其实不过是一种方便的说法。严格地讲,应当是它最后进入了“1→4→2→1”的循环圈。
这一结果如此奇异,是令人难以置信的。曾经有人拿各种各样的数字来试,但迄今为止,总是发现它们最后都无一例外地进入“1-→4→2→1”这个死循环。已经验证的最大数目,已达到1099511627776。
由于数学这门科学的特点,尽管有了如此众多的实例,甚至再试验下去,达到更大的数目,但我们仍不能认为“角谷猜想”已经获得证明,因此还只能称它为一个猜想。可想而知,要证明它或推翻它,都是很不容易的,要设法说出它的实质,也似乎是难上加难。
不仅如此,对于“角谷猜想”,人们在研究过程中或做出了改动,或进行了推广,得出的结果同样富有奇趣。比如,对于“角谷猜想”若作如下更动:
任给一个自然数,若它是偶数,则将它除以2;若它是奇数,则将它乘以3再减1。……如此下去,经过有限次步骤运算后,它的结果必然毫无例外地进入以下三个死循环:
①1→2→1;
②5-→14→7→20→10-→5;
③17→50→25→74→37→110→
55→164→82→41→12261→182→
91→272→136→68→34→17。
角谷猜想的一个推广是克拉茨问题。
角谷猜想的“1→4→2→1”循环实际上是进行下列函数的迭代,下图是对兹猜想的一个抽象,正是这张图片吸引了我。
怎么?不够惊艳?再来看看找到的这张动图。
图片来源: Alex Bellos Edmund Harriss
问题是,从任意一个自然数开始,经过有限次函数C迭代,能否最终得到循环(4,2,1),或者等价地说,最终得到1。
据说克拉茨在1950年召开的一次国际数学家大会上谈起过,因而许多人称之为克拉茨问题。但是后来也有许多人独立地发现过同一个问题,所以,从此以后也许为了避免引起问题的归属争议,许多文献称之为3x+1问题。
克拉茨问题吸引人之处在于C迭代过程中一旦出现2的幂,问题就解决了,而2的幂有无穷多个,人们认为只要迭代过程持续足够长,必定会碰到一个2的幂使问题以肯定形式得到解决。
正是这种信念使得问题每到一处,便在那里掀起一股“3x+1问题”狂热,不论是大学还是研究机构都不同程度地卷入这一问题。然而大家都未发现反例。题意如此清晰、明了、简单,连小学生都能看懂的问题,却难倒了20世纪许多大数学家。著名学者盖伊在介绍这一世界难题的时候,竟然冠以“不要试图去解决这些问题”为标题。
经过几十年的探索与研究,人们似乎接受了大数学家厄特希的说法:“数学还没有成熟到足以解决这样的问题!”
令人欣喜的是,2022年1月26日,美国世界开放性数学刊物《Advances ln Pure Mathematics》(《丨纯数学进展》)在2022年第12卷第1期发表了陇西籍硕士、大学教师王茂泽与三位合作者的文章《The Proof of The 3x+1Conjecture》(《3x+1猜想的证明》)。至此,世界公认的著名数论难题得以破解!
王茂泽,甘肃陇西县首阳镇三十铺村滩儿下社人,1993年6月从陇西一中毕业后,以重点线成绩考入西北师范大学数学系学习数学教育专业,1997年以优异的成绩毕业后回到母校陇西一中工作,一入校就被学校领导委以重任,一直教学校的重点班。2008年又以优异成绩考入西北师范大学攻读硕士研究生,2011年毕业后到兰州工业学院从事教学科研工作。现在在北京师范大学做高级访问学者。
2010年,教育部、科技部、中国科学院、国家自然科学基金委员会等四个部门联合出版《10000个科学难题》,把它列为数学卷中的第4个难题,设奖100万元人民币征解。
王茂泽于1993年考入西北师范大学后学习数学教育专业,学习期间对哥德巴赫猜想、3x+1猜想、回文数猜想等世界著名数论难题很感兴趣,工作后一直不懈努力,潜心钻研许多数论难题,经过二十多年的研究,发现了正整数的特殊排列规律,在此基础上用化归的思想方法彻底证明该猜想是正确的。
据王茂泽本人透露,他们的另外两篇论文《π(n)公式》和《回文数猜想的证明》已经通过该刊审核,将陆续在该刊发表。
其实数学各个领域中都不乏著名的难题和猜想,比如黎曼猜想,多项式表达素数的一堆猜想,关于Artin L-函数的Artin 猜想,代数数n进制展开或连分数展开的Borel 猜想,群论中的伯恩赛的猜想,等等。
也许,很多人想问,花那么多时间和精力去证明这样一个猜想是否真的值得?有什么意义?
在这里,笔者君想说,当然值得!数学符号或数字看起来或许没有什么意义,但不可否认的是,它作为推动人类发展的工具,一直都在发挥着它强大的作用。
这些猜想难度也是无法估量的,甚至影响整个分支的进展。但是这些猜想所处的数学分支比如解析数论,代数数论,丢番图逼近,群论,即使谈不上非常成熟,但至少也是自成体系,枝繁叶茂。这些猜想虽然也是非常非常地困难,但其最终的解决也是无法脱离相关数学分支既有的数学思考范式。
人类在证明各种猜想的过程中,先不论这对数学发展的意义是多么的重要,这一过程对人类的思考方式、思维深度、逻辑能力等的发展,绝对是催化剂式的效果。
另外,这难道不正体现了数学的严谨性吗?
数学的公式或定理并不是依赖于猜测,而是需要有严谨的逻辑证明推理过程的,这也使得数学成为了一个解决本学科以及其他学科问题的重要工具。
王茂泽宣称破解世界著名难题“冰雹猜想”,他的证明过程是怎样的?
王茂泽宣称破解世界著名难题“冰雹猜想”,他的证明过程是怎样的?2022年1月26日,美国世界开放性数学刊物《Advances ln Pure Mathematics》(《丨纯数学进展》)在2022年第12卷第1期发表了陇西籍硕士、大学教师王茂泽与三位合作者的文章《The Proof of The 3x+1Conjecture》(《3x+1猜想的证明》)。至此, 世界公认的著名数论难题得以破解!王茂泽,甘肃陇西县首阳镇三十铺村滩儿下社人,1993年6月从陇西一中毕业后,以重点线成绩考入西北师范大学数学系学习数学教育专业,1997年以优异的成绩毕业后回到母校陇西一中工作,一入校就被学校领导委以重任,一直教学校的重点班。2008年又以优异成绩考入西北师范大学攻读硕士研究生,2011年毕业后到兰州工业学院从事教学科研工作。现在在北京师范大学做高级访问学者。
从英国工业革命以来的珍妮纺纱机、瓦特蒸汽机,从造船到飞机,各种改良种子品种的技术等等等,走的路径都是这样。这其中出现了无数的创意和实践,发明人并不提前知道什么科学,但就是这样的人,被你们称作民科的人,推动了人类生产力的发展。最终大浪淘沙,才剩下了现在的东西,才有了各种科学大师用各种理论解释已经存在现象的土壤。就像飞机机翼为什么能让飞机飞起来,直到现在各种科学大师也解释不清楚,但修自行车的莱特兄弟根本不懂什么科学理论,但就是发明了能飞的飞机,你说莱特兄弟算不算民科呢?我们需要大量的民科来尝试各种最为离奇的想法与创意,也许下一个伟大进步就是存在于这群民科之中。我从不歧视任何勇于探索真实世界的人,致敬所有奋力前行的民科。