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安省科学家解决了60年未解数学题

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【大纪元2023年04月28日讯】(大纪元记者周行多伦多报导)安省科学家帮助发现了一种形状,解决了一个60多年来一直被认为不可能解决的数学问题。

据CTV News报导,这是一种被称为“爱因斯坦”的形状,它们可以完美地相互交织,没有缝隙或重叠,就像建造房屋的砖块一样。而且,在“爱因斯坦”图案中,形状的模式永远不会重复。科学家们一直没有发现可以产生此种图案的形状。

滑铁卢大学计算机科学副教授克雷格·卡普兰(Craig Kaplan)说,他们尝试解决的数学问题,是具有此种属性的单一形状是否存在。

在数学界,此概念被称为“非周期单片(aperiodic monotile)”,这就是本月早些时候,卡普兰与他人合著的一篇研究论文所论述的发现。

“我们发现的,是一种永远无法进行周期性拼贴的单一形状。”该论文说。

卡普兰和他的同事将此形状称为“帽子”,因为它与软呢帽有几分相似。从视觉上看,它就像由8只风筝粘在一起形成的一个13边形。

1961年,美籍华裔数学家王浩(Hao Wang)提出了“非周期单片”不存在的概念。之后,很多科学家尝试找到此单片,但一直没成功。

卡普兰去年11月收到一封来自英格兰退休印刷技术员大卫·史密斯(David Smith)的电子邮件后,才意识到该形状的存在。

史密斯在邮件中问卡普兰,他之前所做的工作是否有助于找到该数学难题的答案。卡普兰之前制作的一个软件,能够自动将数以百计的形状拼合在一起,史密斯想使用卡普兰的软件来检验该“帽子”形状,是否可以解决此数学难题。

在此之前,史密斯一直在用卡片纸剪出他新发现的“帽子”形状,看看它是否能解决一直无法解决的数学问题。

在接下来的5个月内,史密斯、卡普兰,以及柴姆·古德曼-施特劳斯(Chaim Goodman-Strauss)和约瑟夫·迈尔斯(Joseph Myers)完成了该研究工作,在康奈尔大学发表了一篇关于以前不可能实现的“非周期单层”的研究论文,并等待同行评审。

卡普兰说:“它解决了数学中一个长期悬而未决的问题。”

责任编辑:岳怡

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