Två matematiker löste just ett årtionde-gammalt matematiska gåta - och möjligen livets mening

Pin
Send
Share
Send

I Douglas Adams sci-fi-serie "The Hitchhiker's Guide to the Galaxy", uppmanar ett par programmerare galaxens största superdator att besvara den ultimata frågan om meningen med livet, universum och allt. Efter 7,5 miljoner års bearbetning når datorn ett svar: 42. Först då inser programmerarna att ingen visste vilken fråga programmet var tänkt att besvara.

I det här veckans mest tillfredsställande exempel på konst som reflekterar livet har ett par matematiker använt ett globalt nätverk med 500 000 datorer för att lösa ett hundra år gammalt mattepussel som bara råkar involvera det viktigaste antalet: 42.

Frågan, som går tillbaka till åtminstone 1955 och kanske har funderats av grekiska tänkare redan under det tredje århundradet e.Kr., frågar: "Hur kan du uttrycka alla siffror mellan 1 och 100 som summan av tre kuber?" Eller, algebraiskt, hur löser du x ^ 3 + y ^ 3 + z ^ 3 = k, där k är lika med ett heltal från 1 till 100?

Denna bedrägligt enkla stumper är känd som en diofantinekvation, uppkallad efter den antika matematikern Diophantus i Alexandria, som föreslog en liknande uppsättning problem för 1 800 år sedan. Moderna matematiker som besökte pusslet på 1950-talet hittade snabbt lösningar när k är lika med många av de mindre siffrorna, men några särskilt envis heltal uppstod snart. De två knepigaste siffrorna, som fortfarande hade enastående lösningar i början av 2019, var 33 och - du gissade det - 42.

I april slog matematikern Andrew Booker, University of Bristol i England, 33 av listan. Med hjälp av en datoralgoritm för att leta efter lösningar på Diophantine-ekvationen med x-, y- och z-värden som inkluderade alla siffror mellan positiva och negativa 99 kvadrillioner, hittade Booker lösningen till 33 efter flera veckors datortid. (Som ni ser är svaret super, super långt.)

Här är 33 uttryckt som summan av tre kuber. Det tog bara en av världens smartaste datorer att lösa. (Bildkredit: Numberphile / University of Bristol)

Ändå har denna uttömmande sökning inte hittat några lösningar för 42, vilket tyder på att om det fanns ett svar, måste några av heltalen vara större än 99 kvadriljoner. Att beräkna värden som stora skulle ta en galen mängd datorkraft; så för sitt nästa försök, Booker tog hjälp av Massachusetts Institute of Technology matematiker Andrew Sutherland, som hjälpte Booker boka någon tid med ett världsomspännande datornätverk som heter Charity Engine.

Enligt ett uttalande från University of Bristol är detta nätverk en "världsomspännande dator" som lånar ledig datorkraft från mer än 500 000 hemdatorer runt om i världen. Genom att använda denna folkmassoriserade superdator och 1 miljon timmars bearbetningstid, hittade Booker och Sutherland äntligen ett svar på den Diophantine-ekvationen där k är lika med 42.

Och så utan vidare är frågan OCH svaret på meningen med livet, universum och allt:

(-80538738812075974)^3 + (80435758145817515)^3 + (12602123297335631)^3 = 42

Hur känns det? Härlig? Överväldigande? Som att din hjärna kommer att kräkas lite? Var bara tacksam för att hela Jorden, till skillnad från Adams sökning efter sanningen, inte förstördes i processen.

Pin
Send
Share
Send