希尔伯特问题是由希尔伯特提出的一组(原本)未解决的数学问题。 印刷的地址中总共有23个,实际上有10个 1900年8月8日在巴黎举行的第二届国际会议上。 特别是 希尔伯特提出的问题是1、2、6、7、8、13、16、19、21和22(德比郡 2004年,第377页)。此外,最后列出的23个问题省略了另外一个 上的问题 证明理论 (Thiele 2001)。
希尔伯特的问题被设计成各种问题的范例,这些问题的解决方案将促进数学学科的发展。 因此,有些是需要调查的领域,因此严格来说并不是“问题”
1.“连续统基数的康托问题” 可数的 设置 以及 连续体 已得到答复 哥德尔和科恩在解决 连续体 假设 答案取决于 集合论 假设。 问题是 连续体 个数字中的个被视为 有序集 是 与Zermelo有关 选择公理 1963年, 这个 选择公理 被证明是独立的 所有其他的 公理 在里面 集合论 . 对于这些结果是否能解决这个问题,人们达成了普遍共识。
2.“算术公理的兼容性。” 哥德尔第二不完全性定理 表示无法证明 公理 逻辑的一致性是指任何形式的 系统有趣到足以形成自己的一致性可以证明自己的一致 若(iff) 这是不一致的。 如果结果不一致 哥德尔和根岑提供了一个解决方案。
3.给出两个 四面体 不能分解成一致的 四面体 直接或通过相邻 同余的 四面体 Dehn(19001902)表明 正四面体不能分解为有限个全等四面体 (直接或通过连接全等四面体)可以重新组装成 立方体。 从这个结果可以看出,两个四面体不能分解, 正如希尔伯特提议的那样。
4.查找 几何图形 谁的 公理 最接近 欧几里德几何 如果 订购 和 发病率 公理 保留 同余公理 减弱,以及等效的 平行假设 略。 这个问题由G.Hamel解决。
5.定义连续变换的函数的可微性假设 组 避免吗? (这是对 柯西 函数方程 1930年,John von Neumann求解了双紧群。 也解决了 阿贝尔(Abelian) 情况,对于可解的 1952年的案例,蒙哥马利和Zippin的补充结果(随后合并 1953年由Yamabe编写)。 安德鲁·格里森(Andrew Gleason)在1952年表示,答案也是“是的” 对于所有局部双紧群。
6.物理学能公理化吗?
7.出租 是 代数的 和 不合理的 .是 然后 超越的 ? 特别是 Gelfond-Schneider公司 常数 和 Gelfond常数 超越(Wells 1986,第45页)? 已知在特殊情况下是超验的 属于 非理性的 代数数 ,如中所述 1934年,Aleksander Gelfond在一个现在被称为 Gelfond的 定理 (Courant和Robins,1996年)。 然而,非代数无理的情况 尚未解决,有解决方案 仅适用于退化结构,例如 , .
8.证明 黎曼假设 . The猜想 至今仍未得到证实或反驳。
9.构造 互惠 定理 属于 数论 .
10.是否存在通用算法来求解 丢番图方程 ? 尤里证明了不可能得到一般的解决方案 1970年的马蒂亚塞维奇 1982年,Matiyasevich 1993年) (其中 是 第个 斐波那契数 ) 是丢番图。 更具体地说,Matiyasevich证明了存在多项式 在里面 , , 以及其他一些变量 , , , ... 拥有 若(iff) 存在整数 , , , ... 这样的话 .
11.将二次域的结果推广到任意 整数 代数字段。
12.通过使用特殊值显式构造Hilbert类域,将Kronecker定理推广到任意代数域。 这需要建造 全纯函数 在几个变量中 具有类似于指数函数和椭圆模函数的性质 (Holzapfel 1995)。
13.证明用两个变量的函数求解一般七次方程的不可能性。
14.显示相对积分函数系统的有限性。
15.证明舒伯特的 枚举几何 (贝尔1945)。
16.研究实数的拓扑 代数曲线 和 曲面 参见古德科夫和乌特金(1978),伊利亚申科 以及Yakovenko(1995)和Smale(2000),了解更多细节。
17.通过 正方形 .
18.建造一致的空间 多面体 .
19.分析变分问题解的解析性质。
20.解决一般问题 边值问题 .
21.求解给定a的微分方程 单峰群 。更严格地说,证明始终存在 紫红色 系统 具有给定的奇点和给定的 单峰 组 .已解决了几个特殊情况,但 消极的 解决方案由B.Bolibruch于1989年发现(Anasov和Bolibruch1994)。
22.均匀化。
23.扩展 变分法 .
另请参见 盖尔芬德定理 , 哥德尔第二不完全性定理 , 黎曼假设 , 田山秀村猜想 , 未解决 问题
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引用如下:
埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。 “希尔伯特的问题。” 发件人 数学世界 --Wolfram Web资源。 https://mathworld.wolfram.com/HilbertsProblems.html
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