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数字黑洞(转)

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发表于 2011-1-6 18:24:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
   试从任何一个正整数开始,按照一个简单的运算模式:偶数除以 2 ,奇数乘以 3 再加 1 ,如此最终必然跌进 4 , 2 , 1 的循环。 这是最有名气的猜想之一,即“ 3x+1 猜想”。

   3x+1 猜想的起源扑朔迷离。一种说法是,这个游戏大约起源于 20 世纪 30 年代,德国的汉堡大学的卡拉茨 (Collats,L.) ,在他研究数论函数是提出次问题,但未发表出来。也有另一种说法是二次大战前后,在美国的一个小镇首先出现并流行这个数字游戏。
    后来的历史大体清楚。到了 20 世纪 50 年代,借助于美国坎布里奇市召开的国际数学大会和一些数学家的,这个游戏得到传播,随后在美国和欧洲风靡一时。到了约 1960 年,日本数学家角古静夫将这个问题带到日本。 角古静夫在回忆录中写道:“有一个时期,美国著名学府耶鲁大学的每一个人都在研究这个问题,但都没有任何结果。有人开玩笑说,它是敌人企图阻滞美国数学研究进展的一个大阴谋的组成部分。” 这个游戏也有人称作角古猜想,在美国更多的称作冰雹猜想,是因为运算中数字忽大忽小,犹如冰雹产生时冰粒忽上忽下一般。

   实际上, 它还有希拉苏斯 (Sgrcuse) 问题、海色 (Hasse) 问题、乌拉姆 (Vlam) 问题等名称。 目前情况 人们对 3x+1 猜想作了很多研究,也作了无数次的验证。东京大学的米田信夫用计算机验证了 1 - 2^40( 约 1.2*10^12) 的所有整数,无一例外到达 4 , 2 , 1 循环。数学家们关于这个问题写了 20 来篇论文,但离解决还很遥远。
     1970 年以后,就陆续设立有关于解决这个问题的奖金, H.S.Coxefex 悬赏 50 美元 P.Erdos 悬赏 500 美元 B.Thwaifes 悬赏 1000 英镑 这个游戏具有优秀猜想的条件:貌似极其简单,实则极其繁难。因此它必然风靡一时。直到今天,仍不断有人(包括中学生、大学生、或者教师)宣称自己用初等方法证明了 3x+1 猜想。一般说来,专家不会认真去看这些证明。因此对我们普通人来说,作为一个游戏可以玩玩,顶多在小的枝节上可以考虑一下,不要生出证明的企图。

    这里举一个例子来说明数列收敛有多么没规律。从 26 开始算起, 10 步就掉入了“421 陷阱”:26, 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1, 4, 2, 1, …    但是,从 27 开始算起,数字会一路飙升到几千多,你很可能会一度认为它脱离了“421 陷阱”;但是,经过上百步运算后,它还是跌了回来:27, 82, 41, 124, 62, 31, 94, 47, 142, 71, 214, 107, 322, 161, 484, 242, 121, 364, 182, 91, 274, 137, 412, 206, 103, 310, 155, 466, 233, 700, 350, 175, 526, 263, 790, 395, 1186, 593, 1780, 890, 445, 1336, 668, 334, 167, 502, 251, 754, 377, 1132, 566, 283, 850, 425, 1276, 638, 319, 958, 479, 1438, 719, 2158, 1079, 3238, 1619, 4858, 2429, 7288, 3644, 1822, 911, 2734, 1367, 4102, 2051, 6154, 3077, 9232, 4616, 2308, 1154, 577, 1732, 866, 433, 1300, 650, 325, 976, 488, 244, 122, 61, 184, 92, 46, 23, 70, 35, 106, 53, 160, 80, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1, 4, 2, 1, …实际上 , 有人认为 ,3x+1 猜想将是费尔马大定理证明之后的下一个数学上的伟大成就。
   
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 楼主| 发表于 2011-1-6 18:26:18 | 显示全部楼层
咦?附件呢
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发表于 2011-1-7 09:15:34 | 显示全部楼层
头晕!!!!!!!!!!!1111
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