https://frosthead.com

טיול ביער מוביל לתובנה על מספרים

אתה מכיר את מספרי המחיצות, גם אם אינך מזהה את המונח; אפילו גני ילדים מכירים אותם. החלוקה של מספר היא כל הדרכים בהן אתה יכול להשתמש במספרים שלמים כדי להוסיף למספר זה. התחל עם 2. יש רק דרך אחת להגיע לשם: 1 + 1. למספר 3 יש 2 מחיצות: 2 + 1 ו- 1 + 1 + 1. לארבע יש 5 מחיצות: 3 + 1, 2 + 2, 2 + 1 + 1 ו- 1 + 1 + 1 + 1. וכן הלאה. אבל מספרי המחיצה נעשים די מהירים. כשמגיעים למאה, יש יותר מ- 190, 000, 000 מחיצות. אנחנו הרבה מעבר למתמטיקה בבית הספר היסודי.

מתמטיקאים חיפשו מזה מאות שנים דרך קלה לחישוב ערכי מחיצה. במאה ה -18, לאונרד אוילר פיתח שיטה שעבדה עבור 200 מספרי המחיצה הראשונים. פתרונות שהוצעו בראשית המאה העשרים למספרי מחיצות גדולים יותר התבררו כבלתי מדויקים או בלתי אפשריים לשימוש. והחיפוש נמשך.

המתמטיקאי האחרון שהתמודד עם הבעיה היה קן אונו מאוניברסיטת אמורי, שהיה לו רגע של יוריקה בעת שיטייל ביערות צפון ג'ורג'יה עם זאק קנט לאחר הדוקטורט. "עמדנו על כמה סלעים ענקיים, שבהם יכולנו לראות את העמק הזה ולשמוע את המפלים, כשהבנו שמספר המחיצות הם פרקטליים, " אומר אונו. "שנינו פשוט התחלנו לצחוק."

פרקטלים הם סוג של צורה גיאומטרית שנראית מורכבת להפליא אך מורכבת למעשה מתבניות חוזרות. פרקטלים נפוצים באופיים - פתיתי שלג, ברוקולי, כלי דם - וכמושג מתמטי הם הועברו לשימוש לכל דבר, החל מסיסמולוגיה וכלה במוזיקה.

אונו וצוותו הבינו שאפשר למצוא דפוסים חוזרים אלה גם במספרים של מחיצות. "הרצפים הם בסופו של דבר תקופתיים, והם חוזרים על עצמם שוב ושוב בפרקי זמן מדויקים", אומר אונו. הכרה זו הובילה אותם למשוואה (כל המתמטיקה מובילה למשוואות, נדמה לפעמים) המאפשרת להם לחשב את מספר המחיצות עבור כל מספר שהוא.

תוצאות מחקריהן יפורסמו בקרוב; ניתן לקבל ניתוח מפורט יותר בשפה של פיזיקה רעה.

טיול ביער מוביל לתובנה על מספרים