/ N; b) V) ^4 K0 y, F世界七大数学难题& C4 w: R _; p6 y: Y
20世纪是数学大发展的一个世纪。数学的许多重大难题得到完满解决， 如费马大定理的证明，有限单群分类工作的完成等， 从而使数学的基本理论得到空前发展。 " I$ t/ \; E9 v2 k' V ' q* C& k8 v+ B1 z & ?) ]1 T; ~4 T 计算机的出现是20世纪数学发展的重大成就，同时极大推动了数学理论的深化和数学在社会和生产力第一线的直接应用。回首20世纪数学的发展， 数学家们深切感谢20世纪最伟大的数学大师大卫·希尔伯特。希尔伯特在1900年8月8日于巴黎召开的第二届世界数学家大会上的著名演讲中提出了23个数学难题。希尔伯特问题在过去百年中激发数学家的智慧，指引数学前进的方向，其对数学发展的影响和推动是巨大的，无法估量的。 * E9 s3 Y8 C, g" W$ d
% o4 v1 U# H/ X/ n ' U# w' {) ?, L3 I- R 效法希尔伯特， 许多当代世界著名的数学家在过去几年中整理和提出新的数学难题，希冀为新世纪数学的发展指明方向。 这些数学家知名度是高的， 但他们的这项行动并没有引起世界数学界的共同关注。 9 ?$ U* W8 k' @6 j% S+ a
, ^2 x* U1 H% d8 A" ] L 6 Y# \# ]; d% {/ r/ W Z u/ y5 M 2000年初美国克雷数学研究所的科学顾问委员会选定了七个“千年大奖问题”，克雷数学研究所的董事会决定建立七百万美元的大奖基金，每个“千年大奖问题”的解决都可获得百万美元的奖励。克雷数学研究所“千年大奖问题”的选定，其目的不是为了形成新世纪数学发展的新方向， 而是集中在对数学发展具有中心意义、数学家们梦寐以求而期待解决的重大难题。; C5 Y! ]. ~' ]2 w' @
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2000年5月24日，千年数学会议在著名的法兰西学院举行。会上，98年费尔兹奖获得者伽沃斯以“数学的重要性”为题作了演讲，其后，塔特和阿啼亚公布和介绍了这七个“千年大奖问题”。克雷数学研究所还邀请有关研究领域的专家对每一个问题进行了较详细的阐述。克雷数学研究所对“千年大奖问题”的解决与获奖作了严格规定。每一个“千年大奖问题”获得解决并不能立即得奖。任何解决答案必须在具有世界声誉的数学杂志上发表两年后且得到数学界的认可，才有可能由克雷数学研究所的科学顾问委员会审查决定是否值得获得百万美元大奖.3 z/ t% J; v# d4 K, W% B' R s
这七个“千年大奖问题”是： NP完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼假设、杨－米尔斯理论、纳卫尔－斯托可方程、BSD猜想。2 D! p3 u9 f/ r: h' \. T8 Y% O
! }# c* S: B+ B/ m& Q& a * T& z+ A* D/ r/ _9 [5 z, s 美国麻州的克雷（Clay）数学研究所于2000年5月24日在巴黎法兰西学院宣 - @( p. n) F4 y$ f
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布了一件被媒体炒得火热的大事：对七个“千年数学难题”的每一个悬赏一百万美元。 : H' Q/ M2 e9 a2 s2 `6 L7 q* X3 O1 L6 I0 s% \8 O6 f
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其中有一个已被解决(庞加莱猜想),还剩六个.（庞加莱猜想，已由俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼破解。我国中山大学朱熹平教授和旅美数学家、清华大学兼职教授曹怀东做了证明的封顶工作。） - ?: n/ o) Y3 v6 Q9 T5 D, y 5 O0 o6 U. E, A7 `' c0 S " S1 i: L. O8 y5 v, q 整个计算机科学的大厦就建立在图灵机可计算理论和计算复杂性理论的基础上,8 }( x" s a& L7 ?" u ?" B
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( O6 C7 y5 T3 C" r, N) {; I, J 一旦证明P=NP,将是计算机科学的一场决定性的突破,在软件工程实践中,将革命性的提高效率.从工业,农业,军事,医疗到生活,软件在它的各个应用域,都将是一个飞跃.9 c2 j" N1 v; m4 E1 j# f; C
7 `- |% ?7 m J" s* g: Q* u ! D0 }0 U$ @' P7 } P=NP吗? 这个问题是著名计算机科学家(1982年图灵奖得主)斯蒂文·考克（StephenCook ）于1971年发现并提出的.! l1 z, C ]! U4 ^6 ]5 g
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( g( n2 K1 h9 @" }; O3 ? “千年大奖问题”公布以来， 在世界数学界产生了强烈反响。这些问题都是关于数学基本理论的，但这些问题的解决将对数学理论的发展和应用的深化产生巨大推动。认识和研究“千年大奖问题”已成为世界数学界的热点。不少国家的数学家正在组织联合攻关。 可以预期， “千年大奖问题” 将会改变新世纪数学发展的历史进程。作者: sea_star666 时间: 2009-4-17 23:33
“千年难题”之一：Ｐ（多项式算法）问题对ＮＰ（非多项式算法） 9 X: C5 G5 B# U0 n ! }, F( |! k% l Q9 A+ {+ j问题 在一个周六的晚上，你参加了一个盛大的晚会。由于感到局促不安，你想知道这一大厅中是否有你已经认识的人。你的主人向你提议说，你一定认识那位正在甜点盘附近角落的女士罗丝。不费一秒钟，你就能向那里扫视，并且发现你的主人是正确的。然而，如果没有这样的暗示，你就必须环顾整个大厅，一个个地审视每一个人，看是否有你认识的人。生成问题的一个解通常比验证一个给定的解时间花费要多得多。这是这种一般现象的一个例子。与此类似的是，如果某人告诉你，数１３，７１７，４２１可以写成两个较小的数的乘积，你可能不知道是否应该相信他，但是如果他告诉你它可以因式分解为３６０７乘上３８０３，那么你就可以用一个袖珍计算器容易验证这是对的。不管我们编写程序是否灵巧，判定一个答案是可以很快利用内部知识来验证，还是没有这样的提示而需要花费大量时间来求解，被看作逻辑和计算机科学中最突出的问题之一。它是斯蒂文·考克于１９７１年陈述的。 作者: sea_star666 时间: 2009-4-17 23:34
“千年难题”之一：Ｐ（多项式算法）问题对ＮＰ（非多项式算法）问题+ R2 f |/ m: k) R% F7 j
在一个周六的晚上，你参加了一个盛大的晚会。由于感到局促不安，你想知道这一大厅中是否有你已经认识的人。你的主人向你提议说，你一定认识那位正在甜点盘附近角落的女士罗丝。不费一秒钟，你就能向那里扫视，并且发现你的主人是正确的。然而，如果没有这样的暗示，你就必须环顾整个大厅，一个个地审视每一个人，看是否有你认识的人。生成问题的一个解通常比验证一个给定的解时间花费要多得多。这是这种一般现象的一个例子。与此类似的是，如果某人告诉你，数１３，７１７，４２１可以写成两个较小的数的乘积，你可能不知道是否应该相信他，但是如果他告诉你它可以因式分解为３６０７乘上３８０３，那么你就可以用一个袖珍计算器容易验证这是对的。不管我们编写程序是否灵巧，判定一个答案是可以很快利用内部知识来验证，还是没有这样的提示而需要花费大量时间来求解，被看作逻辑和计算机科学中最突出的问题之一。它是斯蒂文·考克于１９７１年陈述的。作者: sea_star666 时间: 2009-4-17 23:35 “千年难题”之二：霍奇(Hodge)猜想 8 T3 m- w# s/ X
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二十世纪的数学家们发现了研究复杂对象的形状的强有力的办法。基本想法是问在怎样的程度上，我们可以把给定对象的形状通过把维数不断增加的简单几何营造块粘合在一起来形成。这种技巧是变得如此有用，使得它可以用许多不同的方式来推广；最终导致一些强有力的工具，使数学家在对他们研究中所遇到的形形色色的对象进行分类时取得巨大的进展。不幸的是，在这一推广中，程序的几何出发点变得模糊起来。在某种意义下，必须加上某些没有任何几何解释的部件。霍奇猜想断言，对于所谓射影代数簇这种特别完美的空间类型来说，称作霍奇闭链的部件实际上是称作代数闭链的几何部件的(有理线性)组合。 . ?) F6 C, g. |; ~7 Y( @作者: sea_star666 时间: 2009-4-17 23:36 “千年难题”之三：庞加莱(Poincare)猜想 6 c" Y( s$ P3 Q5 g3 F. |- w9 U/ Q+ m 6 i' Q6 ~- o' x2 } 如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带，那么我们可以既不扯断它，也不让它离开表面，使它慢慢移动收缩为一个点。另一方面，如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上，那么不扯断橡皮带或者轮胎面，是没有办法把它收缩到一点的。我们说，苹果表面是“单连通的”，而轮胎面不是。大约在一百年以前，庞加莱已经知道，二维球面本质上可由单连通性来刻画，他提出三维球面(四维空间中与原点有单位距离的点的全体)的对应问题。这个问题立即变得无比困难，从那时起，数学家们就在为此奋斗。 5 j4 Y0 _8 q' M# P2 m' Z* H( T, y; s9 I( C& n$ a. V9 n0 c) U
在2002年11月和2003年7月之间，俄罗斯的数学家格里戈里·佩雷尔曼在arXiv.org发表了三篇论文预印本，并声称证明了几何化猜想。( O, n7 K7 i! _- a
$ z% e3 H$ G* V2 S 在佩雷尔曼之后，先后有3组研究者发表论文补全佩雷尔曼给出的证明中缺少的细节。这包括密西根大学的布鲁斯·克莱纳和约翰·洛特；哥伦比亚大学的约翰·摩根和麻省理工学院的田刚；以及理海大学的曹怀东和中山大学的朱熹平。, }2 U# r. o4 p" R. L6 J" z4 B3 d