Pytanie:
Kiedy po raz pierwszy sformułowano i zakomunikowano przypuszczenia matematyczne?
Joseph O'Rourke
2018-01-21 06:34:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dzisiaj matematycy często formułują przypuszczenia i publikują je / komunikują jako bodziec do dalszych badań. Przykładem jest przypuszczenie Goldbacha, przedstawione w liście Goldbacha do Eulera w 1742 roku. Przypuszczenie Collatza, datowane na około 1937 r.

Moje pytanie brzmi:

Q . Kiedy przypuszczenia matematyczne zostały po raz pierwszy postawione jako wyraźne przypuszczenia?

W Euklidesie zdefiniowano liczby doskonałe, więc pytanie, czy istnieje nieskończona liczba liczb doskonałych (wciąż nierozwiązanych), mogło być wyraźne przypuszczenie w czasach Euklidesa, ale nie wiem, czy kiedykolwiek zostało sformułowane w ten sposób.

Granica między wyraźnym otwartym problemem a przypuszczeniem jest dobrym pytaniem. Pierwsze z nich zwykle oznacza, że ​​autor jest agnostykiem, podczas gdy przypuszczenie zwykle wskazuje, że autor przestudiował pytanie na tyle, aby zasugerować prawdopodobną odpowiedź, a przynajmniej w dzisiejszych czasach, aby ryzykować obalenie. 1 Wczesne wyraźne potwierdzenie, że jasno sformułowane problemy są „otwarte”, również byłoby interesujące.


1 Pisier, Gilles. „Przeciwprzykłady do przypuszczenia Grothendiecka”. Acta Mathematica 151,1 (1983): 181-208.
Od samego początku matematyki. Trójdzielenie kąta, powielanie sześcianu itp.
Trzy odpowiedzi:
Conifold
2018-01-21 07:45:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Najstarsze „otwarte problemy” są dobrze znane, powielanie, trisekcja i kwadratura były szeroko omawiane w starożytności, przypuszcza się, że do czasów Archimedesa i Apoloniusza eksperci zdali sobie sprawę, że nie można ich rozwiązać za pomocą prostej i kompasu (jest to potwierdzone przez klasyfikację problemów przez Pappusa na płaskie, stałe i „mechaniczne”), ale nikt nie potrafił w tamtym czasie nawet sformułować dowodu niemożliwości, zobacz Wyniki niemożliwości Crippy, aby dowiedzieć się, jak powstała ta dziedzina. Innym starym problemem jest izoperymetryczny problem Dydony. Simplicius twierdzi, że koło było „znane” z tego, że zajmował największą powierzchnię wśród postaci o tym samym obwodzie „do czasów Arystotelesa”, a Archimedes i Zenodorus „to udowodnili”. Zachowane fragmenty Zenodorusa pokazują, że zajmował się tylko uproszczonym problemem wielokątów i nie jest jasne, w jaki sposób właściwość izoperymetryczna mogła zostać „udowodniona” metodami Greków.

Co do przypuszczeń, nie były one biznes, jakim są dzisiaj. Wyznanie na piśmie swojej niezdolności do udowodnienia podejrzanego twierdzenia było rzadko robione nawet w XIX wieku, a kiedy było to zwykle w formie przelotnej uwagi, a nie hipotezy (podobnie jak Riemann z zerami funkcji zeta). W XVII-XVIII wieku niektóre przypuszczenia były wyrażane w prywatnej korespondencji jako „twierdzenia”, np. Goldbach w liście do Eulera donosi więc o twierdzeniu Fermata, że ​​2 $ ^ {2 ^ n} + 1 $ jest zawsze liczbą pierwszą. Częściej domysły były przekazywane studentom prywatnie (w porównaniu z uwagą Arnolda w Geometrical Methods of ODE: „ niemotywowane definicje, które ukrywają podstawowe idee i metody, są jak przypowieści wyjaśniane tylko prywatnie uczniom ”) lub wywnioskowane przez innych z osobliwości tekstu publicznego.

Prototypowym przykładem jest to, że Euclid unika stosowania równoległego postulatu w Elementach tak długo, jak mógł, co zostało potraktowane jako wskazówka, aby to udowodnić. W innym przypadku Apollonius chwalił się w przedmowie do Conics: „ Zauważyłem, że Euclid nie opracował syntezy locus w odniesieniu do trzech i czterech linii, ale tylko przypadkową część to i tamto nie powiodło się: ponieważ nie było możliwe, aby synteza mogła zostać zakończona bez moich dodatkowych odkryć ".

Jeszcze wcześniejszy przykład nawiązuje Platon w Theaetetus, patrz Dowody irracjonalności Teodora McCabe'a:

" Teodor rysował dla nas kilka liczb ilustrujących korzenie, pokazując, że kwadraty zawierające trzy stopy kwadratowe i pięć stóp kwadratowych są długość niewspółmierna do jednostki stopy, więc wybierając każdą po kolei do kwadratu zawierającego siedemnaście stóp kwadratowych; i na tym się zatrzymał. "

Prawdopodobnie nie zatrzymał się, ponieważ uważał, że $ \ sqrt {19} $ jest racjonalny, ale dlatego, że jego metoda dowodzenia parzystych / nieparzystych zawiodła. Znaną teraz metodę z Elementów Euklidesa działającą na wszystkie liczby pierwsze, znalazł Theaetetus, jego uczeń, który prawdopodobnie odziedziczył problem.

Archimedes napisał słynny list do Eratostenesa, rozpoczynając od „ Wcześniej wysłałem ci kilka odkrytych przez siebie twierdzeń z prośbą o znalezienie dowodów, które tymczasowo zataiłem ”, w którym zgłosił urządzenie do generowanie przypuszczeń, jego metoda wyważania ciężarów. Wyraził nadzieję, że przy jego użyciu inni znajdą nowe twierdzenia, ale jedynymi konkretnymi wynikami, które wymienił, były te, które zostały już zganione przez Eudoxian double reductio. Zgodnie z interpretacją Toomera przedmowy do książki Dioklesa O płonących lustrach, Dositheus, przyjaciel i częsty korespondent Archimedesa, odkrył ogniskową właściwość paraboli „praktycznymi środkami”, co Diokles podejmuje się udowodnić (odkrył też spiralę, którą badał Archimedes). Ta interpretacja jest jednak kontrowersyjna, zobacz artykuł Acerbi.

Euclid nie stwierdza niczego tak odległego jak przypuszczenia o doskonałych liczbach. Nichomachus z Gerasy (ok. 100 rne), neo-pitagorejczyk, ma w swojej Arytmetyce fragment, w którym stwierdza:

" Wśród jednostek znajduje się tylko jeden, tylko jeden wśród dziesiątek, a trzecia w rankingu setek i czwarta w granicach tysięcy ... I jest to ich towarzysząca cecha, że ​​kończą się naprzemiennie w 6 lub 8 i zawsze są równi " .

Nichomachus nie kwalifikuje ich jako przypuszczeń, ani nie podaje nawet śladu argumentów za nimi. Pierwsza miała oznaczać, że istnieje jeden doskonały w każdym rzędzie wielkości, w szczególności, że jest ich nieskończenie wiele. Al-Bagdhadi (ok. 980 ne) skomentował je w ten sposób:

Ten, kto twierdzi, że jest tylko jedna doskonała liczba w każdej potędze 10, jest w błędzie; nie ma doskonałej liczby liczba od dziesięciu do stu tysięcy. Ten, kto potwierdza, że ​​wszystkie liczby doskonałe kończą się cyfrą 6 lub 8, ma rację ”.

„On” miałby rację tylko wtedy, gdyby nie istniały oczywiście liczby nieparzyste doskonałe. Mersenne poszedł w jego ślady w 1644 roku, publikując listę "liczb pierwszych Mersenne'a" do 257. Nie przedstawił tego również jako przypuszczenie, ale kilka było obcych, a niektórych zaginęło. Mimo to był niezwykle blisko, zobacz Jak Mersenne odkrył liczby pierwsze Mersenne'a?

Cofając się trochę, oto z artykułu Schappachera o Diophantus:

" Około 940 al-Khazin obaliło argument, który zaproponował abu-M. al-Khujandi, aby pokazać, że równanie (w naszym zapisie) $ x ^ 3 + y ^ 3 = z ^ 3 $ nie ma rozwiązania w liczbach całkowitych dodatnich, a dyskusja ta była kontynuowana z udziałem także Abdallaha ben Alego! I to także al-Chazin, a nie Diophantus, sformułował problem, który stał się przez ostatnie 15 lat wśród arytmetyki geometrie algebraiczne ulubionym tematem wykładów dla szerszej publiczności: Problem z liczbami kongruentnymi . Zdecyduj, czy dana liczba całkowita bez kwadratu jest polem trójkąta prostokątnego o wymiernych bokach. Nadal nierozwiązany, chociaż dzisiaj bardzo prosta odpowiedź hipotetyczna ... "

Omar Khayyám, po sklasyfikowaniu wszystkich przypadków sześciennych i rozwiązaniu każdego przez przecięcie stożkowej sekcji ns, napisał w Al-jabr w'al-Muqabala:

" Kiedy jednak przedmiotem problemu jest liczba absolutna, ani my, ani żaden z tych, którzy zajmują się algebrą, nie mamy udało się rozwiązać to równanie - być może inni, którzy nas śledzą, będą w stanie wypełnić tę lukę ... "

Inni próbowali na próżno, aw 1494 r. Summa Arithmeticae Luca Pacioli posunął się nawet do stwierdzenia, że ​​algebraicznie „ rozwiązanie sześciennego jest równie niemożliwe jak kwadratura ”. Było to 19 lat przed tym, jak Del Ferro to zrobił ... i zataił tę metodę wszystkim oprócz swojego ucznia Fiore'a, zobacz Jak historycznie wykorzystywano geometrię do rozwiązywania równań wielomianowych?

Fascynująca opowieść o „jednej doskonałej liczbie w każdym rzędzie wielkości”.
José Carlos Santos
2018-01-21 15:22:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Najwcześniejszy znany mi przypadek opisania problemu matematycznego jako problemu otwartego miał miejsce około 1080 roku. Omar Khayyam napisał traktat o równaniach sześciennych, w którym opisał, jak rozwiązać je za pomocą geometrii. Odnosząc się do problemu algebraicznego rozwiązania tego równania, przyznał, że nie wie, jak to zrobić i dodał, że „może ktoś inny się o tym dowie po nas”. Zajęło to około 500 lat.

Gerald Edgar
2019-04-12 00:36:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W słowach matematycznych znajdujemy zastosowania słowa „domysł”

CONJECTURE w znaczeniu „opinia lub przypuszczenie oparte na dowodach, które wprawdzie są niewystarczające” był w języku angielskim przez ponad sto lat, kiedy Izaak Newton użył tego terminu w 1672 roku: „Odsyłam go do mojego poprzedniego listu, w którym to przypuszczenie będzie wydawać się bezpodstawne”. Pan Isaac Newtons odpowiada na kilka rozważań na temat jego doktryny światła i kolorów; Która doktryna została wydrukowana w Numb. 80. z tych traktatów, Phil. Trans. VII. p. 5084. To przypuszczenie wydawało się dotyczyć optyki, a nie matematyki.

Jacob Steiner (1796-1863) odniósł się do wyniku Ponceleta jako przypuszczenia. Poncelet wykazał w 1822 r., Że w obecności danego koła z podanym środkiem wszystkie konstrukcje euklidesowe można wykonać samą linijką (DSB, artykuł: "Mascheroni").

W Récréations Mathématiques, tom II , Przypis II, Sur les nombres de Fermat et de Mersenne (1883), É. Lucas odniósł się do „la conjecture de Fermat”.

Barry Mazur pisze w swoim artykule „Conjecture” (Synthese 111, str. 197-210, 1997) (na dole strony 207):

Ponieważ nie jestem historykiem matematyki, nie śmiem wygłaszać żadnych poważnych wypowiedzi na temat historycznego użycia tego terminu, ale nie spotkałem się z pojawieniem się słowa hipoteza lub jego odpowiednika w innych językach o powyższym znaczeniu [tj. , opinia lub przypuszczenie oparte na dowodach, które są wprawdzie niewystarczające] w literaturze matematycznej z wyjątkiem XX wieku. Najwcześniejsze użycie rzeczownika domniemania w pismach matematycznych, z jakim się zetknąłem, znajduje się w adresie Hilberta z 1900 roku, gdzie jest użyte dokładnie raz, w odniesieniu do Jugendtraum Kroneckera.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...