
編者註:這個故事於12月11日星期一美國東部時間上午3:15更新
兩名數學家分別獲得了300萬美元的(可算是)的總和,以幫助有一天可以幫助科學家了解額外的維度。
猶他大學的數學家克里斯托弗·哈科(Christopher Hacon)和加利福尼亞大學聖地亞哥分校的數學家詹姆斯·麥克爾南(James McKernan)贏得了今年的數學突破獎,因為它證明了關於多項式方程的多種類型的解決方案的長期猜想。多項式方程是高中代數的支柱 - X^2+5x+6 = 1之類的表達式,其中變量升至整數指數,並添加,減去和乘以。數學家表明,即使非常複雜的多項式也只有有限的解決方案。 [圖像:世界上最美麗的方程式這是給出的
突破獎這是科學中最大的個人貨幣獎,由Google的聯合創始人Sergey Brin贊助; Facebook創始人馬克·扎克伯格(Mark Zuckerberg);Chan Zuckerberg倡議聯合創始人Priscilla Chan; Anne Wojcicki,23andMe的創始人;以及科技企業家尤里(Yuri),朱莉婭·米勒(Julia Miler)和馬馬(Pony Ma)。該獎項頒發給生命科學,基本物理和數學領域的研究人員。今年的獲獎者總共獲得了2200萬美元的獎金。
簡單的問題,艱難的答案
像許多最重要的數學猜想,任何學習的人二次方程在10中Th- 級代數可以理解Hacon和McKernan破解的基本問題。但是,這種解決方案是一種艱苦的技術數學證明,它跨越了數百頁的計算機式文本,只能對世界各地的一小部分專家圈才能理解。
基本問題是:給定某種類型的多項式方程 - 例如,x^2 + y^2 = r^2(x和y是變量) - 存在多少種不同的溶液形狀?
不同類型的多項式表示不同的形狀:例如,上面的方程定義了一個圓,而其他眾所周知的多項式類別定義了球體,甜甜圈或足球形狀s。多項式描述的變量越多,較大的尺寸越多,解決方案可能採取的形狀越多。
幾十年來,數學家一直保持著一個掩蓋,即具有許多維度的多項式仍然具有有限數量的溶液形狀。但是,在證明這個想法中,稱為“各個維度上的最小模型程序”,已經避開了該領域最聰明的頭腦。
新證明表明,這種數學直覺的確是正確的,至少對於某種形狀(例如甜甜圈,至少有一個孔)。
為了解決此證明,研究人員使用了高度技術性的“引理”或基於一個不太有趣的問題的論點。哈科恩說,當他們意識到這種引理可能會破解長期以來的最小模型問題,他們的發現“令人驚訝的很快”就在短短幾年內就出現了。有趣的是,新的證明並未揭示多少種類型多項式的解決方案存在給定的維度,甚至存在這些解決方案的外觀;它僅揭示了解決方案所採用的可能形狀的數量不是無限的。
目前,Hacon和Mckernan的證明絕對沒有實際應用。但最終,它可以提供理論上的窗口額外的尺寸,哈孔說。
“這是弦理論這表明應該有我們無法感知的宇宙的額外六個維度。 說。 )
您如何在3D世界中如何可視化六維解決方案?
“你作弊,”哈孔說。 “您已經看過抽象的繪畫,畢加索和Whatot。繪畫與真實的人一樣,但是您可以識別主要特徵,並且確實向您傳達了一些東西。”
Hacon說,以同樣的方式,在2D紙上無法真正描繪六維空間,但可以使用數學工具來捕獲其本質。
編者註:本文更新以糾正詹姆斯·麥克爾南(James McKernan)的研究領域。他是數學家,而不是物理學家。
最初出版現場科學。