Η εικασία του Γκόλντμπαχ: Μια απλή αριθμητική «παγίδα» που βασανίζει επί αιώνες τους μαθηματικούς!

Αποτέλεσμα εικόνας για Κρίστιαν Γκόλντμπαχ (1690-1764)Ο κόσμος των μαθηματικών είναι πραγματικά μαγικός. Η ενεργή ενασχόληση με τους αριθμούς μπορεί να σου προσφέρει μια αίσθηση απόλυτης ελευθερίας και σου δίνει κάθε δικαίωμα να πιστεύεις, να ρωτάς, να αμφισβητείς πραγματικά ο,τι και όποιον θέλεις. Όταν δε εστιάζεις στο τομέα της Θεωρίας Αριθμών, είναι σαν τα πάντα να ξεκινούν από το μηδέν. Το βάθος του κόσμου των αριθμών είναι τόσο μεγάλο, που μπορεί να εξαλείψει ακόμα και τις τεράστιες γνωστικές διαφορές που μπορεί να έχει μια μαθηματική ιδιοφυΐα και ένα μικρό παιδί.

«Οποιοσδήποτε μπορεί να κάνει ερωτήσεις σχετικές με τους πρώτους αριθμούς που και ο πιο σοφός άνθρωπος αδυνατεί να απαντήσει» συνήθιζε να λέει ο γνωστός Βρετανός μαθηματικός Γ.Χ Χάρντι. Αν έπρεπε να δώσουμε ένα παράδειγμα που να εξηγεί τα λόγια του περίφημου μαθηματικού, τότε η εικασία του Γκόλντμπαχ θα ήταν το πιο χαρακτηριστικό από όλα.

«Κάθε άρτιος θετικός ακέραιος μεγαλύτερος του 2 μπορεί να γραφεί ως άθροισμα δύο πρώτων αριθμών».

Αποτέλεσμα εικόνας για φωτό Γκόλντμπαχ

Είναι δυνατόν μια τόσο απλή ερώτηση να βασανίζει τα «μεγαλύτερα» μυαλά του πλανήτη για παραπάνω από δυόμιση αιώνες; Πρόκειται για ένα πρόβλημα που θεωρητικά ανάγεται στην πιο απλή πράξη των μαθηματικών, τη πρόσθεση. Εκτός αυτού όμως, τι θα χαρίσει στον κόσμο η πολυπόθητη ανακάλυψη της αλήθειας γύρω από την εικασία αυτή;

-letter_goldbaxh-euler

Οταν το 1742 ο Γκόλντμπαχ έστελνε μια ακόμη επιστολή στον εξ αποστάσεως μαθηματικό φίλο του, τον Λέοναρντ Οιλερ, δεν πρέπει να είχε περάσει από το μυαλό του η ιδέα πως το περιεχόμενο της θα συζητιέται ακόμη και στις αρχές της επόμενης χιλιετίας, παραμένοντας άλυτη. Ο στόχος όσων θέλουν να λύσουν το πασίγνωστο μαθηματικό μυστήριο είναι απλός. Πρέπει να αποδείξουν ότι κάθε ζυγός αριθμός μπορεί να γραφτεί ως άθροισμα δύο πρώτων αριθμών. Δηλαδή ως άθροισμα δύο αριθμών που οι μόνοι τους διαιρέτες είναι ο αριθμός 1 και ο εαυτός τους.

Η εικασία φαντάζει αρκετά εύκολη, όμως οι παγίδες που κρύβει είναι αδιανόητες. Ο Πιέτ Χέιν, ένας από τους μαθηματικούς που έχουν ασχοληθεί με την εικασία, μιλώντας για το φαινομενικά απλό ερώτημα του Γκόλντμπαχ είχε πει πως: «Είναι ένα πρόβλημα που αξίζει να του επιτεθείς. Αποδεικνύει την αξία του όταν σου αντεπιτεθεί».

Αν κάποιος αρχίσει να παίρνει με τη σειρά τους ζυγούς αριθμούς θα διαπιστώσει ότι όλοι τους πληρούν τις προϋποθέσεις της εικασίας. Για παράδειγμα, ο αριθμός 100 προκύπτει από τη πρόσθεση των 3 και 97. Οι δύο αυτοί αριθμοί είναι πρώτοι, αφού διαιρούνται μόνο από το 1 και τους εαυτούς του αντίστοιχα. Σε περίπτωση όμως που προχωρήσουμε σε μεγαλύτερους αριθμούς, τότε θα χρειαστεί μια φόρμουλα που θα αποδεικνύει την ύπαρξη των κριτηρίων της εικασίας, καθώς οι προσθέσεις θα είναι πρακτικά αδύνατες.

Η φόρμουλα αυτή δεν έχει βρεθεί ακόμα, όσες προσπάθειες και αν έχουν γίνει. Λαμβάνοντας υπ’ όψιν τη τρομακτική εξέλιξη της τεχνολογίας του τελευταίου αιώνα, το γεγονός αυτό προκαλεί ακόμα μεγαλύτερη εντύπωση. Ακόμα και ο πιο ισχυρός υπολογιστής δεν μπορεί να αντεπεξέλθει στις απαιτήσεις της εικασίας. Το πρόβλημα θα γινόταν πολύ απλούστερο αν βρισκόταν ένας συγκεκριμένος αριθμός, όπου πέραν αυτού όλοι οι υπόλοιποι θα ικανοποιούσαν τη θεωρία. Ο αριθμός αυτός βρέθηκε από το Ρώσο μαθηματικό Ιβαν Βινογκράντοφ το 1937. Ομως είναι τόσο μεγάλος που και πάλι δεν βοηθά καθόλου στους υπολογισμούς.

EulerJA_large

Μετά από το πρώτο βήμα του Βινογκράντοφ, πολλοί μαθηματικοί εστίασαν στη καλύτερη προσέγγιση του συγκεκριμένου αριθμού. Το 1989 βρέθηκε ένας αριθμός πολύ πιο «βολικός» από αυτόν του Ρώσου μαθηματικού. Πρόκειται για το 1043000 , έναν αριθμό που επίσης δεν μπορεί να βοηθήσει λόγω του τεράστιου μεγέθους του. Είναι αδύνατον να ελεγχθούν όλοι οι αριθμοί μέχρι τον συγκεκριμένο, με τις δυνατότητες των σύγχρονων υπολογιστών.

Αν κάποιος μαθηματικός καταφέρει να δώσει την απάντηση στην εικασία του Γκόλντμπαχ, σίγουρα το όνομα του θα γραφτεί με χρυσά γράμματα στην ιστορία της μαθηματικής επιστήμης. Οχι μόνο επειδή θα έχει καταφέρει να λύσει το γόρδιο δεσμό των τελευταίων αιώνων, σώζονταν στην κυριολεξία αρκετές ζωές μαθηματικών που ανά καιρούς αφιερώνονται πλήρως στην εικασία, αλλά επειδή η απάντηση σε αυτό το ερώτημα θα «σπρώξει» όλο το μαθηματικό κόσμο ένα βήμα παρακάτω.

Η ενδεχόμενη λύση, έχει να δώσει απαντήσεις σε εκατοντάδες θεωρήματα που βασίζονται πάνω στη μετέωρη παραδοχή ότι η εικασία ισχύει. Θεωρήματα που επηρεάζουν όχι μόνο τα μαθηματικά, αλλά και σχεδόν όλες τις άλλες επιστήμες. Αν φανταστούμε τα μαθηματικά ως μια αλυσίδα, τότε ο κρίκος που της λείπει είναι ιδιαίτερα… «ηλικιωμένος» ώστε να μπορέσει να συνδέσει εξαιρετικά πολλές θεωρίες μεταξύ τους.

Προς το παρόν όμως, αντιμετωπίζουμε την εικασία του Γκόλντμπαχ ως το άλυτο μυστήριο που θα απασχολεί επί αορίστου χρόνου τους μαθηματικούς. Εκτός αυτού όμως, θα αποδεικνύει για άλλη μια φορά πως το πιο ενδιαφέρον στοιχείο των μαθηματικών δεν είναι άλλο από την απλότητά τους.

letter_goldbach-euler-signature

Πηγήiefimerida

Posted in Χωρίς κατηγορία

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Recent Posts
January 2017
M T W T F S S
« Dec   Feb »
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  
Blog Stats
  • 200,912 hits

Enter your email address to follow this blog and receive notifications of new posts by email.

Join 2,893 other followers

Follow ΖΗΣΕ ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΣΟΥ on WordPress.com
in search of Physics

ένα project για τη διδασκαλία της Φυσικής στη Δευτεροβάθμια εκπαίδευση

Joy of mathematics

Live Your Maths

Ο άγνωστος χ

Live Your Maths

%d bloggers like this: