Kakšni so bili poskusi, ko so ljudje poskušali dokazati Collatzovo domnevo?

Kakšni so bili poskusi, ko so ljudje poskušali dokazati Collatzovo domnevo?
Anonim

Odgovor:

Nekaj misli …

Pojasnilo:

Veliki poljski matematik Paul Erdős je povedal o domnevi Collatza, da "matematika morda ni pripravljena na takšne probleme." Ponudil je nagrado za 500 $ za rešitev.

Danes se zdi tako nevzdržno kot takrat, ko je to rekel.

Problem Collatza je mogoče izraziti na več različnih načinov, vendar ni prave metode, ki bi jo poskušala rešiti. Ko sem bil pred skoraj 40 leti na univerzi, je bila edina ideja, ki so jo ljudje imeli, da jo gledajo z uporabo 2-adične aritmetike.

Mislil sem si, da bi poskušal rešiti to vprašanje z uporabo neke vrste merilno-teoretičnega pristopa, toda o najboljšem, kar bi lahko storil, bi bilo verjetno pokazati, da niz številk, ki ne zadenejo #1# je ukrep #0#. To ne izključuje obstoja protiprimerov.

Računalnik je preveril domnevo Collatza za številke do približno #10^20#, vendar to resnično kaže, da je verjetna - ne dokazuje, da je resnična za vse številke.

Da bi razumeli, zakaj so iterativni procesi, kot je ta v Collatzovi domnevi, tako težko rešiti na splošno, lahko pomaga videti, kako bogata je kombinacija dodajanja in množenja naravnih števil.

Na primer, če definirate kateri koli formalni matematični sistem s končnim številom simbolov in dovoljenimi operacijami, potem je osnovna aritmetika zadostna za kodificiranje. Potem postane mogoče zgraditi algebraično izjavo, ki razlaga, da dejansko pravi, da "nisem dokazljiva v tem formalnem sistemu". Takšna izjava je torej resnična, vendar ni dokazljiva. Formalni sistem je torej dokazljivo nepopoln.

To je približno bistvo dokaza Gödelovega drugega izreka o nepopolnosti.