宇宙神秘数字42终于被解决了(宇宙神秘数字142857)

今天我们就和小伙伴们一起来探讨一下这个问题的答案。希望以下意见可以帮助您找到您想要的百科全书。

看过《银河系漫游指南》的人都知道终极问题“42”的答案。近日,两位美国科学家花了几个月的时间,动用了50万台计算机,终于破解了这个宇宙中的神秘数字。

宇宙神秘数字42终于被解决了(宇宙神秘数字142857)

文/记者刘新伟图文编辑/陈永杰

新媒体编辑/陈炫智

人类第一次将42写为3个整数的立方和!不久前,这成为了数学界的一个大新闻,因为这意味着100以内的最后一个自然数终于被解决了!

自20世纪50年代以来,数学家们一直试图证明一个猜想:所有自然数都可以写成三个整数的立方之和吗?例如,36=1立方2立方3立方。他们很快发现9n4形式的自然数不能满足这个方程。其他数字呢?

找到这个解决方案并不容易。经过几代数学家的不懈努力,只有33和42两个数没有找到100以内方程的解(9n4型自然数除外)。直到今年3月,美国布里斯托大学数学教授安德鲁·布克(AndrewBooker)利用超级计算机花了三周时间,终于找到了满足33的解。此后,他立即与首席研究人员安德鲁·萨瑟兰(AndrewSutherland)联手麻省理工学院数学系的科学家,以及投入解决42场战斗的专家们。

9月6日,全球近50万志愿者家用电脑后台经过数月不间断计算,42个问题终于得到解决!这意味着100以内的自然数立方和的所有整数解(9n4类型数除外)都找到了!

媒体纷纷报道这一消息,菲尔兹奖获得者高尔斯也转发了这一结果。如果这只是对数学结论的证实,可能不会受到如此关注。然而,数字42对人类来说有着如此多的特殊意义,以至于两位数学家用网页标题“生命、宇宙和一切”来宣布这一结果。

经典科幻作品《银河系漫游指南》中提到,生命、宇宙、一切的答案是42。这给42立方和的无解之谜增添了一丝神秘色彩。

然而,这只是众多含义之一。为什么42如此神奇?会有多少解释?让我们来看看吧。

为什么是42?

42是终极答案的“典故”来自英国作家道格拉斯·亚当斯的名著《银河系搭车客指南》(《银河系漫游指南》),也就是著名的《银河系漫游指南》。别惊慌(Don'tPanic),这是比较忠实原著的国内版权翻译。

故事背景是为了给超空间高速公路让路,地球被先进文明强行拆毁。地球人亚瑟·登特在外星朋友福特猴子的帮助下搭便车逃亡,两人开始了穿越银河系的冒险。

在旅途中他们发现了一个惊人的秘密:——地球只不过是一个实验。为了寻找生命、宇宙和一切的终极答案,一群超级聪明的老鼠建造了一台名为“深思”的超级计算机。它花了750万年的时间计算,发现最终的答案是“42”。小说随后告诉我们,只有“沉深”知道答案。要知道这个答案的原因,需要一台更强大的计算机来解释——。这个更强大的计算机就是“地球”。然而,在计算出答案前5分钟,地球消失了……如果读到这里让你感到羞愧,那就先用毛巾擦擦汗吧。

《银河系搭便车指南》最初于1978年由BBC作为广播剧播出,后来被改编成小说,成为五本书的三部曲。由于作者英年早逝,该书至今尚未完成。但它早已成为科幻经典,大家都佩服作者神奇的想象力。这部充满英式幽默的作品还被改编成电影、电视剧、游戏、漫画等,成为流行文化的一部分。2018年,一辆特斯拉跑车背着屏幕上的“毛巾”和“别慌”,被猎鹰重型火箭送上天空,似乎正在奔向最终的答案。

如果说“不要惊慌”这样的表情包是英语世界的特权,那么“生命、宇宙和一切的终极答案”应该是全世界人民乃至地球上所有生物的共同财富。宇宙。为了有力地解释42的含义,优秀的人展现出他们发现许多牵强含义的能力。毕竟,古希腊数学家毕达哥拉斯有“一切皆数”的思想。但仍有一个最终问题需要回答。为什么——是42?

道格拉斯·亚当斯(图片来自网络)

也许作者只是想讽刺那些想要寻找最终答案的人,所以给出了一个可笑的答案。亚当斯在接受采访时说:“答案很简单,就是个玩笑。它必须是一个常见的短数字。我坐在办公桌前,盯着花园,我想42就可以了,然后我输入了出来了,就是这样。”

就这样?这肯定不能让你满意,所以看看下面的含义是否足够。

42的普通与特殊

与其他数字相比,42确实没有什么特别之处。因为任何数字都可以列出一堆属性。对于普通人来说,他们可能只知道42是整数/自然数/偶数。如果你还记得小学数学中介绍过的概念,你就能记住42是合数(除了1和它本身之外还可以被其他数整除的数)。再进一步一点,它是一个普洛尼克数(可以写成两个连续非负整数的乘积,即67),同时它也是一个楔形数(三个不同素数的乘积,即237)。该地产已闻名2000多年。

在玩弄整数的加法、减法、乘法和除法时,数学家发现了许多有趣的、复杂或简单的规则,数论科学诞生了。数论最初研究的是整数的性质,而42作为一个整数,相对来说并不特殊。是第5个加泰罗尼亚数、第6个倾慕数、第8个十进制自我数、第19个奢侈数和第20个哈沙德数、44交替矩阵数、最大满足公式

整数(n、p、q、r均为整数)等等。为了不偏离42太远,想要进一步了解这些概念的朋友可以自行阅读和研究。

当然,从数学上来说,42也有一些有趣的事实。例如,在33魔方中,将每个立方体填入1到27,将使穿过中心的每行、每列和每行的数字之和等于42。

在普通足球杯赛中,四支球队组成一个小组,进行单循环赛。他们根据胜利(3分)、平局(1分)和失败(0分)获得积分。共有40种点数组合,其中6、4、4、3和7、4、4、1各有2种形式,所以总共有42点结果!这42个成绩包含“理论上的出线可能性”。——留给你支持的球队的时间不多了。能否晋级,才是此刻的最终答案。

33、42相继解决

最近,两位名叫安德鲁的数学家成功证明了42的一个新含义。它可以写成三个整数的立方和吗?数学表达式为当k=42时是否存在满足k=x的整数k,x,y,z

3

y

3

z

3。

自20世纪50年代以来,数学家们开始研究这类方程,并想知道是否所有自然数都可以写成三个整数的立方之和。但很快就发现,整数的立方要么是9的倍数,要么是距离9的倍数相差1的数。因此,三个整数的立方相加后,这三个整数的立方最多是距离9的倍数只有3,与9的倍数相差3。4的数(即9n4形式的数)不能写成三个整数的立方和,例如4、5、13、14。在100个数字中,共有22个数字被证明不合格。

100以内的自然数中,除了这22个数外,只有33和42是相差3的9的倍数,但目前还没有找到可验证的解。对于数学家来说,找到方程的解就像中彩票一样——不断尝试。而且“奖池”很大,例如从10

16

至-10

16

在数字的海洋中找出33的答案。

今年3月,布里斯托大学的安德鲁·布克设计了一种新算法,并使用超级计算机三周时间,终于找到了满足33的解。

这一发现一公布,立刻引起了全世界数学家的关注。安德鲁·布克立即致力于寻找42的解。结果,他发现找到42的解需要将数字范围再增加一个数量级。

为了让超级计算机更快地得到答案,他找到了麻省理工学院数学系首席科学家安德鲁·萨瑟兰。这位并行计算专家无法拒绝合作。他也是亚当斯的粉丝。

安德鲁·布克(左)是布里斯托大学数学教授,安德鲁·萨瑟兰(右)是麻省理工学院数学系首席研究科学家

两人更新了算法并使其在家用计算机上运行,数十万台家用计算机加起来比单个超级计算机更强大。最终,他们利用一个慈善平台,让计算程序在全球近50万志愿者家中的电脑后台运行。经过几个月的时间,他们找到了“最终答案”:

42=(-)

3

3

3

就连萨瑟兰本人也表示,“我喜欢这种方法的另一个原因是,我们使用了行星级超级计算机来解决答案为42的问题。”

当然,整数立方和的问题还远没有解决。1000内仍有9个号码未接听,分别是114、165、390、579、627、633、732、921和975。

科学第42名,引人注目的“钼”

在自然科学中不难找到与42相关的东西。例如,形成彩虹的最佳角度是42(四舍五入后)。白光在小水滴中经过两次折射和一次反射后进入人眼。当第二折射光与太阳光成40至42时,可以看到最明显的色散现象。这也可以解释为什么彩虹是弧形的,正是因为所有光线形成圆锥形,底部的弧形就是彩虹。不相信?你可以在自己身上画一条彩虹。

形成彩虹的最佳角度是42(图片来自网络)

当然,42最直接的想法可能是42号元素。元素周期表中原子序数为42的元素是钼(Mo),一种金属元素。虽然“钼”不够引人注目,但它确实非常重要,与我们的生产生活密切相关,它的存在或许能够回答一些关于生命的终极问题。

钼相对稀有,以化合物形式存在于地壳中,含量约为百万分之一。1778年,瑞典化学家CarlWilhelmScheele得出结论,这是一种新物质。1781年,另一位瑞典化学家P.J.Hjelm成功分离出钼。虽然它具有强度高、耐腐蚀、耐高温等诸多优点,但由于易氧化,当时的冶炼加工水平并不高。在接下来的一个世纪,人们不知道如何更好地利用它。

直到19世纪末才生产出含钼钢板。第一次世界大战期间,钼合金被广泛应用于武器装备中。战后,钼需求的减少刺激了民用工业的发展和研究。用于飞机零件、电接触材料、发动机、各工业用高强度合金、炼油催化剂、核医学等。存在钼,其氧化物也用作固体润滑剂和抗磨剂。

回到我们“生命、宇宙和一切的终极答案”的主题,钼不仅仅作为一种战略资源而存在,科学家们还发现了它更重要的作用。——钼是生命必需的基本元素之一。钼存在于数十种酶中,在生物固氮中发挥重要作用,可直接影响植物发育。它也是人体必需的微量元素之一,催化亚硫酸盐,处理毒素,合成人体必需的含硫氨基酸。

最有趣的是,科学家推测,地球早期海洋中的钼在氧气的产生中发挥了重要作用,从而影响了生物进化。这42不就是最终答案吗?

尽管这只是一个玩笑,但科学家们仍然喜欢42模因。2017年,两位物理学家发表了一篇题为《生命、宇宙和一切——42个基本问题》的论文,列出了目前科学家面临的42个重大基本问题,包括暗物质、暗能量、量子信息、多重宇宙、额外维度,甚至生命是什么?第42个终极问题是,什么是意识?最基本的可能就是终极的。在科学飞速发展的今天,我们对基本问题仍然知之甚少。

42在文化意义上,牵强

在数学和科学中寻找42的含义似乎有点太严肃了。本来42也是一个笑话。引用更多是为了好玩或者是为了致敬这部伟大的作品,所以让我们放松一下,看看42是否还不错。多么神奇的解释才能联系到最终的答案!

事实上,已经有人这么做了。爱好者彼得·吉尔花了10年时间寻找证据,解释为什么答案是42。2011年,在亚当斯逝世10周年之际,他出版了《42:道格拉斯·亚当斯对生命、宇宙和一切的惊人准确答案》(《42:道格拉斯·亚当斯对生命、宇宙和一切终极答案的精准解答》)),其牵强的能力着实让人佩服。

只要找一下书中提到的几个就可以了。维多利亚女王的丈夫阿尔伯特42岁时去世,有42个孙子和曾孙;在《哈利·波特与魔法石》的第42页,哈利发现自己是一名巫师;泰坦尼克号以42公里时速撞上冰山而告终;西奥多·罗斯福,美国历史上最年轻的总统,42岁时当选;巨无霸的含盐量达到每日推荐摄入量的42%;CERN给他们的新大楼命名为42;美国职业棒球大联盟唯一退役的号码,42,以纪念联盟第一位黑人球员杰基·罗宾逊……

在流行文化中,这样的致敬还有很多,比如英国著名乐队Level42、Coldplay的作品《42》,以及各种隐藏提及的电视剧和电影,比如莫斯在《流浪地球》中的计算给出答案需要0.42秒;《玩具总动员》。巴斯光年将他的宇宙飞船命名为42号……

事实上,还有很多更广为人知、更可靠的答案。最著名的是终极问题本身,“生命、宇宙和一切的答案是什么”,共有42个字符。ASCII编码中的42代表“*”。“*”是计算机语言中的通配符,可以代表任何字符串.

如果你对42的答案不满意,你可以在Google中输入终极问题“生命、宇宙和一切的答案是”,或者问Siri——,他们会告诉你答案是42!

(number)#cite_note-12

AllenRE,LidstrmS.生命、宇宙和一切——42个基本问题[J].物理学,2016,92(1):。

吉尔P.42:道格拉斯·亚当斯对生命、宇宙和一切的惊人准确的回答[M]。美丽,2011年。

出品:科普中央厨房

出品:北京科技报|科学加客户端

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