
编者注:这个故事于12月11日星期一美国东部时间上午3:15更新
两名数学家分别获得了300万美元的(可算是)的总和,以帮助有一天可以帮助科学家了解额外的维度。
犹他大学的数学家克里斯托弗·哈科(Christopher Hacon)和加利福尼亚大学圣地亚哥分校的数学家詹姆斯·麦克尔南(James McKernan)赢得了今年的数学突破奖,因为它证明了关于多项式方程的多种类型的解决方案的长期猜想。多项式方程是高中代数的支柱 - X^2+5x+6 = 1之类的表达式,其中变量升至整数指数,并添加,减去和乘以。数学家表明,即使非常复杂的多项式也只有有限的解决方案。 [图像:世界上最美丽的方程式这是给出的
突破奖这是科学中最大的个人货币奖,由Google的联合创始人Sergey Brin赞助; Facebook创始人马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg);Chan Zuckerberg倡议联合创始人Priscilla Chan; Anne Wojcicki,23andMe的创始人;以及科技企业家尤里(Yuri),朱莉娅·米勒(Julia Miler)和马马(Pony Ma)。该奖项颁发给生命科学,基本物理和数学领域的研究人员。今年的获奖者总共获得了2200万美元的奖金。
简单的问题,艰难的答案
像许多最重要的数学猜想,任何学习的人二次方程在10中Th- 级代数可以理解Hacon和McKernan破解的基本问题。但是,这种解决方案是一种艰苦的技术数学证明,它跨越了数百页的计算机式文本,只能对世界各地的一小部分专家圈才能理解。
基本问题是:给定某种类型的多项式方程 - 例如,x^2 + y^2 = r^2(x和y是变量) - 存在多少种不同的溶液形状?
不同类型的多项式表示不同的形状:例如,上面的方程定义了一个圆,而其他众所周知的多项式类别定义了球体,甜甜圈或足球形状s。多项式描述的变量越多,较大的尺寸越多,解决方案可能采取的形状越多。
几十年来,数学家一直保持着一个掩盖,即具有许多维度的多项式仍然具有有限数量的溶液形状。但是,在证明这个想法中,称为“各个维度上的最小模型程序”,已经避开了该领域最聪明的头脑。
新证明表明,这种数学直觉的确是正确的,至少对于某种形状(例如甜甜圈,至少有一个孔)。
为了解决此证明,研究人员使用了高度技术性的“引理”或基于一个不太有趣的问题的论点。哈科恩说,当他们意识到这种引理可能会破解长期以来的最小模型问题,他们的发现“令人惊讶的很快”就在短短几年内就出现了。有趣的是,新的证明并未揭示多少种类型多项式的解决方案存在给定的维度,甚至存在这些解决方案的外观;它仅揭示了解决方案所采用的可能形状的数量不是无限的。
目前,Hacon和Mckernan的证明绝对没有实际应用。但最终,它可以提供理论上的窗口额外的尺寸,哈孔说。
“这是弦理论这表明应该有我们无法感知的宇宙的额外六个维度。 说。)
您如何在3D世界中如何可视化六维解决方案?
“你作弊,”哈孔说。 “您已经看过抽象的绘画,毕加索和Whatot。绘画与真实的人一样,但是您可以识别主要特征,并且确实向您传达了一些东西。”
Hacon说,以同样的方式,在2D纸上无法真正描绘六维空间,但可以使用数学工具来捕获其本质。
编者注:本文更新以纠正詹姆斯·麦克尔南(James McKernan)的研究领域。他是数学家,而不是物理学家。
最初出版现场科学。