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世界七大數(shù)學(xué)難題 世界上難的七大數(shù)學(xué)題

admin 45 2023-06-09 06:36:40

世界七大數(shù)學(xué)難題 世界上難的七大數(shù)學(xué)題

1、NP完全問題

有些計算問題是確定性的,比如加減乘除之類,你只要按照公式推導(dǎo),按部就班一步步來,就可以得到結(jié)果。但是,有些問題是無法按部就班直接地計算出來。比如,找大質(zhì)數(shù)的問題,這種問題的答案,是無法直接計算得到的,只能通過間接的“猜算”來得到結(jié)果。人們發(fā)現(xiàn),所有的完全多項式非確定性問題,都可以轉(zhuǎn)換為一類叫做滿足性問題的邏輯運算問題。既然這類問題的所有可能答案,都可以在多項式時間內(nèi)計算,人們于是就猜想,是否這類問題存在一個確定性算法,可以在多項式時間內(nèi)直接算出或是搜尋出正確的答案呢?這就是著名的NP=P?的猜想。

2、霍奇猜想

霍奇猜想是代數(shù)幾何的一個重大的懸而未決的問題。它是關(guān)于非奇異復(fù)代數(shù)簇的代數(shù)拓撲和它由定義子簇的多項式方程所表述的幾何的關(guān)聯(lián)的猜想。用通俗的話說,就是“再好再復(fù)雜的一座宮殿,都可以由一堆積木壘成”。用文人的話說就是:任何一個形狀的幾何圖形,不管它有多復(fù)雜,它都可以用一堆簡單的幾何圖形拼成。在實際工作中,我們無法在二維平面的紙上繪畫出來一種復(fù)雜的多維圖形,霍奇猜想就是把復(fù)雜的拓撲圖形分拆成為一個個構(gòu)件,我們只要按照規(guī)則安裝就可以理解設(shè)計者的思想。

3、龐加萊猜想

龐加萊猜想是法國數(shù)學(xué)家龐加萊提出的一個猜想,即“任何一個單連通的,閉的三維流形一定同胚于一個三維的球面。”簡單的說,一個閉的三維流形就是一個有邊界的三維空間;單連通就是這個空間中每條封閉的曲線都可以連續(xù)的收縮成一點,或者說在一個封閉的三維空間,假如每條封閉的曲線都能收縮成一點,這個空間就一定是一個三維圓球。龐加萊猜想是一個拓撲學(xué)中帶有基本意義的命題,將有助于人類更好地研究三維空間,其帶來的結(jié)果將會加深人們對流形性質(zhì)的認識。

4、黎曼假設(shè)

黎曼猜想是關(guān)于黎曼ζ函數(shù)ζ(s)的零點分布的猜想,由數(shù)學(xué)家黎曼于1859年提出。有些數(shù)具有不能表示為兩個更小的整數(shù)的乘積的特殊性質(zhì),例如,2,3,5,7,等等。這樣的數(shù)稱為素數(shù);它們在純數(shù)學(xué)及其應(yīng)用中都起著重要作用。在所有自然數(shù)中,這種素數(shù)的分布并不遵循任何有規(guī)則的模式。著名的黎曼假設(shè)斷言,方程ζ(s)=0的所有有意義的解都在一條直線z=1/2+ib上,其中b為實數(shù),這條直線通常稱為臨界線。這點已經(jīng)對于開始的1500000000個解驗證過。證明它對于每一個有意義的解都成立將為圍繞素數(shù)分布的許多奧秘帶來光明。

5、楊-米爾斯存在性和質(zhì)量缺口

大約半個世紀(jì)以前,楊振寧和米爾斯發(fā)現(xiàn),量子物理揭示了在基本粒子物理與幾何對象的數(shù)學(xué)之間的令人注目的關(guān)系。該問題的正式表述是:證明對任何緊的、單的規(guī)范群,四維歐幾里得空間中的楊米爾斯方程組有一個預(yù)言存在質(zhì)量缺口的解。該問題的解決將闡明物理學(xué)家尚未完全理解的自然界的基本方面。在這一問題上的進展需要在物理上和數(shù)學(xué)上兩方面引進根本上的新觀念。

6、納衛(wèi)爾-斯托可方程

納維-斯托克斯方程,以克勞德-路易-納維(Claude-LouisNavier)和喬治-蓋伯利爾-斯托克斯命名,是一組描述象液體和空氣這樣的流體物質(zhì)的方程,簡稱N-S方程,是世界七大數(shù)學(xué)難題之一。因1821年由C.-L.-M.-H.納維建立和1845年由G.G.斯托克斯改進而得名。起伏的波浪跟隨著我們的正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的氣流跟隨著我們的現(xiàn)代噴氣式飛機的飛行。數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家深信,無論是微風(fēng)還是湍流,都可以通過理解納維葉-斯托克斯方程的解,來對它們進行解釋和預(yù)言。雖然這些方程是19世紀(jì)寫下的,我們對它們的理解仍然極少,挑戰(zhàn)在于對數(shù)學(xué)理論作出實質(zhì)性的進展,使我們能解開隱藏在納維葉-斯托克斯方程中的奧秘。

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7、BSD猜想

BSD猜想,全稱貝赫和斯維納通-戴爾猜想,它描述了阿貝爾簇的算術(shù)性質(zhì)與解析性質(zhì)之間的聯(lián)系。給定一個整體域上的阿貝爾簇,猜想它的莫代爾群的秩等于它的L函數(shù)在1處的零點階數(shù),且它的L函數(shù)在1處的泰勒展開的首項系數(shù)與莫代爾群的有限部分大小、自由部分體積、所有素位的周期以及沙群有精確的等式關(guān)系。

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