Due matematici hanno appena risolto un enigma matematico vecchio di decenni - e forse il significato della vita

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Nella serie di fantascienza di Douglas Adams "The Hitchhiker's Guide to the Galaxy", una coppia di programmatori incarica il più grande supercomputer della galassia di rispondere alla domanda finale sul significato della vita, dell'universo e di tutto. Dopo 7,5 milioni di anni di elaborazione, il computer raggiunge una risposta: 42. Solo allora i programmatori si rendono conto che nessuno sapeva la domanda a cui il programma doveva rispondere.

Ora, nell'esempio più soddisfacente di questa settimana sull'arte che riflette la vita, una coppia di matematici ha usato una rete globale di 500.000 computer per risolvere un puzzle matematico secolare che coinvolge quel numero cruciale: 42.

La domanda, che risale almeno al 1955 e che potrebbe essere stata ponderata dai pensatori greci già nel terzo secolo d.C., chiede: "Come puoi esprimere ogni numero compreso tra 1 e 100 come la somma di tre cubi?" Oppure, algebricamente, come risolvi x ^ 3 + y ^ 3 + z ^ 3 = k, dove k è uguale a qualsiasi numero intero compreso tra 1 e 100?

Questo stumper ingannevolmente semplice è noto come un'equazione diofantina, chiamata per l'antico matematico Diophantus di Alessandria, che ha proposto una serie simile di problemi circa 1.800 anni fa. I matematici moderni che hanno rivisitato il puzzle negli anni '50 hanno rapidamente trovato soluzioni quando k è uguale a molti dei numeri più piccoli, ma ben presto sono emersi alcuni numeri particolarmente testardi. I due numeri più difficili, che avevano ancora soluzioni eccezionali all'inizio del 2019, erano 33 e - avete indovinato - 42.

Ad aprile, il matematico Andrew Booker, dell'Università di Bristol in Inghilterra, ha eliminato 33 dalla lista. Utilizzando un algoritmo informatico per cercare soluzioni all'equazione diofantea con valori x, y e z che includessero ogni numero compreso tra 99 quadrilioni positivi e negativi, Booker ha trovato la soluzione a 33 dopo diverse settimane di tempo di calcolo. (Come puoi vedere, la risposta è super, molto lunga.)

Ecco 33 espressi come la somma di tre cubi. Ci è voluto solo uno dei computer più intelligenti del mondo per risolvere. (Credito immagine: Numberphile / Università di Bristol)

Tuttavia, questa ricerca esaustiva non ha prodotto soluzioni per 42, suggerendo che, se ci fosse una risposta, alcuni degli interi devono essere maggiori di 99 quadrilioni. Calcolare valori così grandi richiederebbe una quantità folle di potenza di calcolo; così, per il suo prossimo tentativo, Booker ha chiesto l'aiuto del matematico del Massachusetts Institute of Technology Andrew Sutherland, che ha aiutato Booker a prenotare un po 'di tempo con una rete informatica mondiale chiamata Charity Engine.

Secondo una dichiarazione dell'Università di Bristol, questa rete è un "computer mondiale" che prende in prestito la potenza di elaborazione inattiva da oltre 500.000 PC domestici in tutto il mondo. Usando questo supercomputer crowdsourcing e 1 milione di ore di elaborazione, Booker e Sutherland hanno finalmente trovato una risposta all'equazione diofantea dove k è uguale a 42.

E così, senza ulteriori indugi, la domanda E la risposta al significato della vita, dell'universo e di tutto è:

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

Come ti fa sentire? Glorioso? Travolgente? Come se il tuo cervello vomitasse un po '? Sii solo grato che, diversamente dalla ricerca di Adams per la verità, l'intera Terra non sia stata distrutta nel processo.

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