七大数学猜想
千禧年七大数学难题如下:
1、P与NP问题:一个问题称为是P的,如果它可以通过运行多项式次(即运行时间至多是输入量大小的多项式函数)的一种算法获得解决。一个问题成为是NP的,如果所提出的解答可以用多项式次算法来检验。
2、黎曼假设/黎曼猜想:黎曼ζ函数的每一个非平凡零点都有等于1/2的实部。
3、庞加莱猜想:任何单连通闭3维流形同胚于3维球。
4、Hodge猜想:任何Hodge类关于一个非奇异复射影代数簇都是某些代数闭链类的有理线形组合。
5、Birch及Swinnerton-Dyer猜想:对于建立在有理数域上的每一条椭圆曲线,它在一处的L函数变为零的阶都等于该曲线上有理点的阿贝尔群的秩。
6、Navier-Stokers方程组:(在适当的边界及初始条件下)对3维Navier-Stokers方程组证明或反证其光滑解的存在性。
7、Yang-Mills理论:证明量子Yang-Mills场存在,并存在一个质量间隙。
1847年,库默尔创立“代数数论”这一现代重要学科。他还证明了当n﹤100时,除却n=37、59、67这些不规则质数的情况,费尔马大定理都成立,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,他于1908年为费尔马大定理设悬赏10万马克(相当于现时的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,获得菲尔兹奖(数学界最高奖)。
2. 介绍几个数学著名的猜想
法国数学家亨利·庞加莱1904年提出一个猜想:在一闭三维空间,假如每条封闭的曲线都能收缩成一点,这个空间一定是一个圆球。通俗的理解就是:如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那麽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,那麽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。该猜想被列为21世纪七大数学难题之一。2000年5月,美国克莱数学研究所曾为每道题悬赏100万美元求解。
【黎曼假设内容介绍】
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。
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3. 数学界七大迷题
由世界知名数学家组成的「克莱数学学院」(Clay Mathematics Institute),在巴黎举行的年度会议中宣布举办一项「千禧难题大竞赛」(Millennium Prize Problem)。七个问题,一题100万美金,没有时间限制,欢迎有志之士踊跃加入。
七大谜题一旦解出,将造成人类在密码工程与航空领域的大跃进。1900年,德国数学家希尔伯特(David Hilbert)同样在巴黎举行的第二届国际数学家协会中公布了他的23个数学难题,100年来,人类已经解出了20个问题,这些结果间接促成了文明史上医学、科技、与安全问题的重大突破。
身为「克莱数学院」成员,在1995年因修补「费马最后定理(Fermat's Last Theorem)」的逻辑漏洞而名噪一时的怀尔斯(Andrew Wiles)说:「这是二十世纪最难解的七大数学问题。我们希望透过奖金,能吸引并发掘新一代的数学家。」
根据规定,解答必须公布在知名的数学期刊上,而且保留2年的辩证期。一旦通过考验,数学界都满意这样的解释,「克莱数学院」会在颁发奖金前公开所有的审核过程。主办单位认为,第一笔奖金最快也要到4年后才会发出。
虽然外界认为「克莱数学学院」或许可以永远保有那700万美金,他们对研究过程中可能产生的「重要副作用」却十分感兴趣。圣玛丽学院的科学院院长戴夫林(Keith Devlin)就认为,七大难题是数学界的艾佛勒斯峰,「只有少数人真的想去征服世界最高峰,但以此发展的求生装备却为商人赚进数百万利润。七大难题,同理可证。」
这七大数学难题分别是:
「The Riemann Hypothesis」(黎曼假设)
「The Poincare Conjecture」(庞加莱推测)
「The Hodge Conjecture」
「The Birch and Swinnerton-Dyer Conjecture」
「Navier-Stokes Equations」(流体力学的N-S方程式)
「The Yang-Mills Theory」(杨密规范场论)
「The P vs NP Problem」
4. 世界七大数学难题之一,霍奇猜想究竟讲的啥
古希腊时期,毕达哥拉斯用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和,即毕达哥拉斯定理。自此,人类便开始将形状与数学联系在一起。
恽之玮,张伟
希望中国数学家可以在这个千年未决的难题上取得一点小的突破,这样数学家才知道霍奇猜想通往的方向究竟会是哪里。
5. 千禧年七大数学难题是什么
是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。其中庞加莱猜想已被解决。
数学难题可以是指那些历经长时间而仍未有解答/完全解答的数学问题。
古今以来,一些特意提出的数学难题有:平面几何三大难题、希尔伯特的23个问题、世界三大数学猜想、千禧年大奖难题等。
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。
古希腊数学家丢番图写过一本著名的《算术》(Arithmetica),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:xn+ yn=zn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,库默尔创立“代数数论”这一现代重要学科。他还证明了当n﹤100时,除却n=37、59、67这些不规则质数的情况,费尔马大定理都成立,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,他于1908年为费尔马大定理设悬赏10万马克(相当于现时的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,获得菲尔兹奖(数学界最高奖)。6. 数学上总共有几个学术猜想简单的描述下
一、哥德巴赫猜想(一、任何不小于6的偶数,都是两个奇质数之和; 二、任何不小于9的奇数,都是三个奇质数之和。) 二、 四色问题( 四色问题的内容是:“任何一张地图只用四种颜色就能使具有共同边界的国家着上不同的颜色。”用数学语言表示,即“将平面任意地细分为不相重叠的区域,每一个区域总可以用1,2,3,4这四个数字之一来标记,而不会使相邻的两个区域得到相同的数字。”)三、 费尔玛猜想(任何一个数的立方不能分解为两个立方之和,任何一个有选举权的四次方不能分解为两个四次方之和;更一般的,除二次幂外,两个数的任何次幂的和都不可能等于第三人矍有同次幂的数。)四、 孪生素数猜想(1849年,波林那克提出孪生素数猜想(the conjecture of twin primes),即猜测存在无穷多对孪生素数。)五、卡拉比猜想(在封闭的空间,有无可能存在没有物质分布的引力场。)
7. 世界数学7大猜想都是什么
"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子分解为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。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(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;最终导至一些强有力的工具,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。 "千僖难题"之三: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。 "千僖难题"之四: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。 "千僖难题"之五:杨-米尔斯(Yang-Mills)存在性和质量缺口 量子物理的定律是以经典力学的牛顿定律对宏观世界的方式对基本粒子世界成立的。大约半个世纪以前,杨振宁和米尔斯发现,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注目的关系。基于杨-米尔斯方程的预言已经在如下的全世界范围内的实验室中所履行的高能实验中得到证实:布罗克哈文、斯坦福、欧洲粒子物理研究所和筑波。尽管如此,他们的既描述重粒子、又在数学上严格的方程没有已知的解。特别是,被大多数物理学家所确认、并且在他们的对于"夸克"的不可见性的解释中应用的"质量缺口"假设,从来没有得到一个数学上令人满意的证实。在这一问题上的进展需要在物理上和数学上两方面引进根本上的新观念。 "千僖难题"之六:纳维叶-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的存在性与光滑性 起伏的波浪跟随着我们的正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的气流跟随着我们的现代喷气式飞机的飞行。数学家和物理学家深信,无论是微风还是湍流,都可以通过理解纳维叶-斯托克斯方程的解,来对它们进行解释和预言。虽然这些方程是19世纪写下的,我们对它们的理解仍然极少。挑战在于对数学理论作出实质性的进展,使我们能解开隐藏在纳维叶-斯托克斯方程中的奥秘。 "千僖难题"之七:贝赫(Birch)和斯维讷通-戴尔(Swinnerton-Dyer)猜想 数学家总是被诸如x2+y2=z2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(Yu.V.Matiyasevich)指出,希尔伯特第十问题是不可解的,
8. 世界数学七大难题是什么
世界数学七大难题: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。
1、NP完全问题
例:在一个周六的晚上,参加了一个盛大的晚会。由于感到局促不安想知道这一大厅中是否有你已经认识的人。宴会的主人提议说,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,并且发现宴会的主人是正确的。
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。
2、霍奇猜想
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,可以把给定对象的形状通过把维数,不断增加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好的空间类型来说,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。
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。
4、黎曼假设
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zeta函数ζ(s)的性态。著名的黎曼假设断言,方程ζ(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。
5、杨.米尔斯存在性和质量缺口
量子物理的定律是以经典力学的牛顿定律对宏观世界的方式对基本粒子世界成立的。大约半个世纪以前,杨振宁和米尔斯发现,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注目的关系。基于杨.米尔斯方程的预言,已经在全世界范围内的实验室中所履行的高能实验中得到证实。
布罗克哈文、斯坦福、欧洲粒子物理研究所和驻波。描述重粒子、又在数学上严格的方程没有已知的解。被大多数物理学家所确认、并且在他们的对于“夸克”的不可见性的解释中应用的“质量缺口”假设,从来没有得到一个数学上令人满意的证实。问题上的进展需要在物理上和数学上两方面引进根本上的新观念。
6、纳卫尔.斯托可方程的存在性与光滑性
起伏的波浪跟随着我们的正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的气流跟随着我们的现代喷气式飞机的飞行。数学家和物理学家深信,无论是微风还是湍流,都可以通过理解纳维叶.斯托克斯方程的解,来对它们进行解释和预言。
虽然这些方程是19世纪写下的,我们对它们的理解仍然极少。挑战在于对数学理论作出实质性的进展,使我们能解开隐藏在纳维叶.斯托克斯方程中的奥秘。
7、BSD猜想
数学家总是被诸如x2+y2=z2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。
不存在一般的方法来确定这样的方程是否有一个整数解。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。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)。如果z(1)不等于0,那么只存在着有限多个这样的点。
9. 千禧年七大数学猜想是神马
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
10. 世界十大数学猜想都是什么
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-米尔斯理专论、纳卫尔-属斯托可方程、BSD猜想 费尔马大定 四色问题 哥德巴赫猜想
世界近代三大数学难题
1、费尔马大定理
2、四色问题
3、哥德巴赫猜想
世界七大数学难题
一、P(多项式时间)问题对NP(nondeterministic polynomial 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
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