science >> Wetenschap >  >> anders

De wiskundige uit Bristol kraakt de Diophantische puzzel

Dr. Andrew Booker. Krediet:Universiteit van Bristol

Een wiskundige van de Universiteit van Bristol heeft een oplossing gevonden voor een deel van een 64 jaar oud wiskundig probleem:het getal 33 uitdrukken als de som van drie kubussen.

Sinds de jaren vijftig, wiskundigen hebben zich afgevraagd of alle gehele getallen kunnen worden uitgedrukt als de som van drie kubussen; of de vergelijking k =x³+ y³+ z³ altijd een oplossing heeft.

De puzzel is een Diophantische vergelijking op het gebied van getaltheorie, en maakt deel uit van een van de meest mysterieuze en verschrikkelijk moeilijke problemen in de wiskunde. We weten het antwoord nog steeds niet.

Naarmate de rekenkracht is toegenomen, werden meer van deze oplossingen geïdentificeerd, evenals een groep waarvan we weten dat ze geen oplossingen hebben; die waarbij rest 4 of 5 overblijft wanneer gedeeld door 9. Tot voor kort waren er nog maar twee onbekende oplossingen onder de 100; 33 en 42.

Dr. Andrew Booker, Lezer van Pure Mathematics van de University's School of Mathematics, heeft nu de oplossing voor nummer 33 ontdekt:(8, 866, 128, 975, 287, 528)³ + (–8, 778, 405, 442, 862, 239)³ + (–2, 736, 111, 468, 807, 040)³.

Na het bekijken van een YouTube-video waarin voormalig wiskundige professor Tim Browning uit Bristol het probleem uitlegde, hij was verslaafd.

"De video heette 'The Uncracked Problem'", hij zei. "Daardoor kreeg ik zin om te gaan!"

Krediet:Universiteit van Bristol

Dr. Booker had verwacht een veel uitgebreider onderzoek te doen, maar de computer vond na een paar weken een oplossing.

Hij zei:"Ik had een vrij goede gok dat ik iets zou vinden voor een van de getallen onder de 1000. Maar ik wist niet dat het het getal 33 zou zijn."

"We weten niet of de resterende getallen oneindig veel oplossingen hebben, of hoe vaak die oplossingen voorkomen. Het is nogal mysterieus."

historisch, het vermoeden was dat er voor sommige van deze getallen geen oplossingen bestonden – dat ze onmogelijk op te lossen waren.

Wiskundigen weten gewoon niet of ze dit ooit voor elk getal zullen kunnen beantwoorden; het kan zijn dat het probleem van de som van drie kubussen onbeslisbaar is, of onafhankelijk van de axioma's van de wiskunde.

Maar elke nieuwe ontdekking levert bewijs voor het moderne vermoeden dat alle in aanmerking komende getallen oplossingen hebben.

Dr. Booker zei:"Deze zit precies op de grens tussen wat we weten te bewijzen en waarvan we vermoeden dat het onbeslisbaar is."

Het volgende en laatste onopgeloste getal onder 100 – 42 – heeft de aantrekkingskracht van Douglas Adams' antwoord op de zin van het leven. Dr. Booker werkt momenteel samen met Andrew Sutherland van MIT om het te vinden.