来源:新智元 42,可以写成3个整数的立方和!这是数学界的一大突破,由MIT和布里斯托大学的数学家共同发现,他们以“生命、宇宙以及一切”的网页标题,公布了这一成果。人类第一次将42写成了3个整数的立方和! 昨天,有人在 MIT 数学系的网站上贴出一个等式,网页很简单,但没给出结果: (-80538738812075974)^3 + 80435758145817515^3 + 12602123297335631^3 等于 42! 在推特上,菲尔兹奖得主高尔斯也转发了这个结果。 这是一个大新闻,因为至此,下面这句话成为了定理: 除了 9n±4 型自然数外,所有 100 以内的自然数都能写成三个整数的立方和。 是的,在此之前,42是100以内最后一个尚未找到立方和的整数解的自然数。现在,这个解也找到了。 找到这个等式的数学家是来自布里斯托大学的 Andrew Booker 和来自麻省理工学院的Andrew Sutherland。 Andrew Booker 是布里斯托大学数学教授 Andrew Sutherland是MIT数学系首席研究科学家 今年3月, Andrew Booker 找到了33的立方和整数解,同样引起数学界轰动。昨天,Andrew Booker穿着印有“42”的T恤接受采访,解释了他们的研究过程。
在道格拉斯·亚当斯著名的《银河系漫游指南》系列中,42是“生命、宇宙以及一切的终极答案”。
痴迷、痴狂!人类寻找三立方数和简史 人类为什么对这样一个等式如此着迷呢? 这个问题至少可以追溯到 1825 年,数学家想知道,如果给定整数 K,是否存在整数 X、Y、Z,满足: X^3 + Y^3 + Z^3 = K。 数论领域下有一大分支叫“丢番图方程”: 丢番图 (Diophantine) 是一位古希腊的大数学家,被认为是第一位懂得使用符号代表数来研究问题的人。 丢番图和他的墓志铭
回到丢番图方程,由于立方数模 9 同余 0、1 或 - 1,三立方数和模 9 不可能同余 4 或 5,因而这是整数解存在的一个必要条件。因此9k+4或9k+5这种形式的整数不能写成三个立方数之和。然而,对于该条件是否同时为充分条件目前仍未有定论。 1992年,牛津大学的Roger Heath-Brown提出猜想,即其它所有整数都可以用无穷多种不同的方式写成三个立方体的和。在那以后,数学家们似乎已经被Heath-Brown的论点所说服,然而,找到把任何特定的数写成三个立方体之和的方法仍然是一个难题。 2000年,哈佛大学的Noam Elkies提出了一个实用的算法来寻找这类解。Elkies和其他数学家使用类似的方法,成功地为许多较小的整数找到了立方和的整数解。 (https:///abs/math/0005139) 2015年,数学家Tim Browning录制了一段视频,解释了这个问题。在那个时候,只有33、42和74这三个小于100的整数尚未找到解。这段视频让更多的人注意到了这个问题,并带来了一系列的突破。 Tim Browning的视频让更多数学家关注这个问题 受到这段视频的启发,几个月后,Sander Huisman找到了74的立方和整数解: 他提出了一种新的算法,这种算法能更有效地找到一个特定数字的解。2019年2月27日,Booker公布了33的立方和整数解。 ![]() 这意味着100以内的自然数的立方和的整数解全部找到! 1000以内还没找到解的整数只剩下:114,165,390,579,627,633,732,906,921 和 975。 100 以内三立方和的非零解全表 1 = (-1)³ + 1³ + 1³ 2 = 7³ + (-5)³ + (-6)³ 3 = 1³ + 1³ + 1³ 4 不可能 5 不可能 6 = (-1)³ + (-1)³ + 2³ 7 = 104³ + 32³ + (-105)³ 8 = (-1)³ + 1³ + 2³ 9 = 217³ + (-52)³ + (-216)³ 10 = 1³ + 1³ + 2³ 11 = (-2)³ + (-2)³ + 3³ 12 = 7³ + 10³ + (-11)³ 13 不可能 14 不可能 15 = (-1)³ + 2³ + 2³ 16 = (-511)³ + (-1609)³ + 1626³ 17 = 1³ + 2³ + 2³ 18 = (-1)³ + (-2)³ + 3³ 19 = 19³ + (-14)³ + (-16)³ 20 = 1³ + (-2)³ + 3³ 21 = (-11)³ + (-14)³ + 16³ 22 不可能 23 不可能 24 = (-2901096694)³ + (-15550555555)³ + 15584139827³ 25 = (-1)³ + (-1)³ + 3³ 26 = 297³ + 161³ + (-312)³ 27 = (-1)³ + 1³ + 3³ 28 = 14³ + 13³ + (-17)³ 29 = 1³ + 1³ + 3³ 30 = (-283059965)³ + (-2218888517)³ + 2220422932³ 31 不可能 32 不可能 33 = 8866128975287528³ + (-8778405442862239)³ + (-2736111468807040)³ 34 = (-1)³ + 2³ + 3³ 35 = 14³ + (-8)³ + (-13)³ 36 = 1³ + 2³ + 3³ 37 = 50³ + 37³ + (-56)³ 38 = 1³ + (-3)³ + 4³ 39 = 117367³ + 134476³ + (-159380)³ 40 不可能 41 不可能 42 = (-80538738812075974)³ + 80435758145817515³ + 12602123297335631³ 43 = 2³ + 2³ + 3³ 44 = (-5)³ + (-7)³ + 8³ 45 = 2³ + (-3)³ + 4³ 46 = (-2)³ + 3³ + 3³ 47 = 6³ + 7³ + (-8)³ 48 = (-23)³ + (-26)³ + 31³ 49 不可能 50 不可能 51 = 602³ + 659³ + (-796)³ 52 = 23961292454³ + 60702901317³ + (-61922712865)³ 53 = (-1)³ + 3³ + 3³ 54 = (-7)³ + (-11)³ + 12³ 55 = 1³ + 3³ + 3³ 56 = (-11)³ + (-21)³ + 22³ 57 = 1³ + (-2)³ + 4³ 58 不可能 59 不可能 60 = (-1)³ + (-4)³ + 5³ 61 = 845³ + 668³ + (-966)³ 62 = 3³ + 3³ + 2³ 63 = 7³ + (-4)³ + (-6)³ 64 = (-1)³ + 1³ + 4³ 65 = 91³ + 85³ + (-111)³ 66 = 1³ + 1³ + 4³ 67 不可能 68 不可能 69 = 2³ + (-4)³ + 5³ 70 = 11³ + 20³ + (-21)³ 71 = (-1)³ + 2³ + 4³ 72 = 7³ + 9³ + (-10)³ 73 = 1³ + 2³ + 4³ 74 = (-284650292555885)³ + (66229832190556)³ + (283450105697727)³ 75 = 4381159³ + 435203083³ + (-435203231)³ 76 不可能 77 不可能 78 = 26³ + 53³ + (-55)³ 79 = (-19)³ + (-33)³ + 35³ 80 = 69241³ + 103532³ + (-112969)³ 81 = 10³ + 17³ + (-18)³ 82 = (-11)³ + (-11)³ + 14³ 83 = (-2)³ + 3³ + 4³ 84 = (-8241191)³ + (-41531726)³ + 41639611³ 85 不可能 86 不可能 87 = (-1972)³ + (-4126)³ + 4271³ 88 = 3³ + (-4)³ + 5³ 89 = 6³ + 6³ + (-7)³ 90 = (-1)³ + 3³ + 4³ 91 = 364³ + 192³ + (-381)³ 92 = 1³ + 3³ + 4³ 93 = (-5)³ + (-5)³ + 7³ 94 不可能 95 不可能 96 = 10853³ + 13139³ + (-15250)³ 97 = (-1)³ + (-3)³ + 5³ 98 = 14³ + 9³ + (-15)³ 99 = 2³ + 3³ + 4³ 100 = 7³ + (-3)³ + (-6)³
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