如果你认为高中的高等数学不好,不妨想想三位数学家,他们解决一道数学问题需要200兆字节的基本文本,即使在超级计算机的帮助下也是如此。

当你认为只有1TB可以容纳337920份战争与和平-这是有史以来写得最长的小说之一,你可以开始感觉到这有多疯狂据报道是13千兆字节的证明2014年出版。

那么这个荒谬的数学问题是什么?它被命名为布尔毕达哥拉斯三元组问题,最初由加州数学家提出罗纳德·格雷厄姆早在20世纪80年代。 

问题围绕着毕达哥拉斯公式a2+b条2=c2,其中a和b是三角形的较短边,c是斜边或最长边。 

三个正整数的某些集合称为毕达哥拉斯三元数组可以插入公式中,例如32+ 42= 52, 52+ 122= 132、和82+ 152= 172

记住这一点,想象每个整数都被涂成红色或蓝色。 

格雷厄姆问是否可以将所有的整数都涂成红色或蓝色,这样就没有一组毕达哥拉斯的三元组——a、b和c——都是相同的颜色。他为任何能解决这个问题的人押了100美元。(这应该可以覆盖1 TB的驱动器。)

安德鲁·莫斯曼在大众机械师解释了为什么考虑到未来的任务,100美元看起来非常微薄:

“很难做到的是,一个整数可以是多个毕达哥拉斯三元组的一部分。取5。所以3、4和5是毕达哥拉斯三元组。但5、12和13也是如此。如果在第一个示例中5是蓝色的,那么在第二个示例中它必须是蓝色,这意味着12或13必须是红色的

把这个逻辑向前推进到更大的数字中,你会发现哪里开始变得棘手。如果在5-12-13三色中12必须是红色,那么它可能会迫使沿着直线进行更改,从而在某处产生单色三色。"

得克萨斯大学的数学家Marijn Heule、肯塔基大学的Victor Marek和英国斯旺西大学的Oliver Kullmann联手解决了这个问题,将多种不同的技术输入德克萨斯大学的Stampede超级计算机,并使其将颜色组合的可能性从102300万亿缩小到10万亿2,300)只有1万亿.

然后是800处理器的超级计算机花了两天时间仔细考虑余下的万亿美元并提出解决方案:7824。只要尝试7825个或更多整数,就无法创建Graham所寻找的模式。

猜猜谁现在更富有了100美元……分成三份!好人格雷厄姆拿着支票过来了本月早些时候.

这个证明在数学中意味着一个书面的演绎论证,它显示了你是如何得出答案的,它占用了超级计算机上一个200兆字节的文件,大致相当于美国国会图书馆保存的所有数字化文本。 

据Evelyn Lamb在自然,三人组已经创建了一个68千兆字节的压缩版本的解决方案,下载、重建和验证大约需要30000个小时。问题出在哪里?没有人会希望读到这样的东西。 

相反,该团队不得不使用另一个计算机程序来验证结果,并表明他们的解决方案符合原始问题的标准,Graham对确认表示满意。 

但批评人士质疑这是否足够。如果没有人能读懂答案,这并不意味着它是不正确的,但它并没有解决数学问题解决的一个非常重要的组成部分——它无法解释为什么从7825开始着色是不可能的,它只是知道它是不可能。

“尽管计算机解决方案破解了布尔毕达哥拉斯三元组问题,但它并没有提供着色不可能的根本原因,也没有探索数字7825是否有意义,”兰姆解释道“这反映了对计算机辅助证明价值的普遍哲学反对:它们可能是正确的,但它们真的是数学吗?”

如果数学是关于提高人类知识和理解数字对我们和我们周围的宇宙意味着什么,那么一台计算机产生我们永远无法理解的解决方案似乎违背了该学科的原则。

当你思考这个问题时,你可以看看印前网站上的论文,arXiv.org网站它还没有经过同行评审,因为我想我们需要一组数学机器人来完成这项工作。