头条 宇宙神秘数字＂42＂终于被解决了！

  

　　泉源：科普中央厨房 | 北京科技报

 

　　新媒体编辑/吕冰心　　文/记者 刘辛味 图文编纂/陈永杰

 

　　看过《河汉系漫游指南》都知道“42”这个最终问题的答案。近日两位美国科学家用50万台电脑花几个月终于破解了这一宇宙诡秘数字。

 

　　人类初次将42写成了3个整数的立方与！前不久，这成为数学界的一大新闻，因为这象征着末了一个100之内的天然数终于被规画了！

 

　　自从上个世纪50年代开始，数学家们就力求证明一个猜测，是否所有自然数都能够被写成三个整数立方与的形式？例如36=13+23+33。他们很快创造，形如9n±4的天然数都不能满足这个方程，那其他的数呢？

 

　　要找到这个解并不易。经由几代数学家的不懈奋力，在100之内（除9n±4类型的自然数之外）只有33与42两个数还不有被找到满足方程的解。直到今年3月，美国布里斯托大学数学传授Andrew Booker 用超级总计机运算了三周终于找到了满足33的解，之后他马上联合麻省理工学院数学系首席钻研科学家Andrew Sutherland与投入到用意42的战役中。

 

 

　　9月6日，经过寰球近50万志愿者家中电脑后台数月不接连的合计，42也终于被企图了！这象征着100以内的天然数立方与的整数解（除9n±4类型数字之外）一切找到！

 

　　媒体争相报导这一新闻，菲尔兹奖得主高尔斯也转发了这个结果。要是这只是一个数学论断的证实，可以或许不会获得如斯的关注度。然而，42这个数字，对人类有太多的非凡意义，两位数学家就用了“生命、宇宙以及一切”的网页标题问题来揭橥这一结果。

 

　　经典科幻作品《星河系漫游指南》中提到，生命、宇宙和一切的终极答案（The answer to life， the universe， and everything）是 42。这为没法破解的42的立方和之谜更增进了一抹诡秘色彩。

 

　　不外，这只是众多含义中的一个，42究竟为甚么这么奇特？它会有若干抒发？让我们来一根究竟。

 

　　为什么是42？

 

　　42是终极谜底的“典故”出自英国作家景格拉斯·亚当斯（Douglas Adams）的名作《河汉系乘车客指南》（The Hitchhiker‘s Guide to the Galaxy），就是那部赫赫有名的《星河系漫游指南》。Don’t Panic（别慌），这是国际版权更忠于原著的译法。

 

▲在封面或封底印着“Don’t Panic”后来成了商定俗成的设计（起原：uncubemagazine）

　　故事的后援是，为了给超空间快捷通道让路，地球被高等文明强拆了。地球人亚瑟·邓特在他的外星友人福特·大老爷辅助下搭上了逃离的便车，由此两人匹面了一场穿梭星河的冒险。

 

　　在旅途中他们缔造了一个惊人的秘密——地球不过是一次试验。一群超高智慧的老鼠为了找出生避世命、宇宙和一切的终极谜底，制造了一台名为“深思”的超级电脑，它用了750万年的年光计算，解得最终谜底是“42”。而小说接上去机要咱们，“反思”只晓得谜底，要知道这个答案的缘由还要需一台更壮大的电脑才能剖明——这台更强的电脑便是“地球”，然而在算出答案前5分钟，地球失踪了……如果读到这里令你汗颜，那就先用毛巾擦擦汗。

 

　　《河汉系搭便车指南》开首在1978年由BBC以广播剧的内容播出，随后改编为小说，成为有5本书的三部曲。由于作者英年早逝，仍未完结。但它早已成了科幻经典，无人不拜服作者的奇幻脑洞，这部布满着英式幽默的作品还被改编成影戏、电视剧、游戏、漫画等，成了风靡文化的一部门。2018年，一辆载着“毛巾”，屏幕上显示“别慌”的特斯拉跑车被猎鹰重型火箭奉上了天，似乎就像奔着最终答案去了。

 

▲2005年《银河系飞翔指南》电影海报（泉源：网络）

　　假设说“别慌”多么的梗是英语天下的特权，那“生命、宇宙和一切的最终答案42“应该是全天下干部，致使全宇宙生物的一起家当。为了强行讲明42的意义，功德者们各显其能找到不少牵强的意义，后果在古希腊数学家毕达哥拉斯就有“万物皆数”的思维。但仍有一个终极问题的终极问题有待回应——为甚么是42？

 

▲道格拉斯·亚当斯（图片来自Internet）

　　大约作者正本只不过想讥刺那些想寻找终极谜底的人，才给出了一个荒谬的回答。亚当斯在一次采访中浮现，“谜底很容易，便是个愚弄。它得是个普通、简短的数字。我坐在桌前，盯开花园，尔后想到了42就行，接着就敲上去了，就如许。”

 

　　就何等？就何等肯定不会让你满意，那就看看以下的这些意义是否是足够。

 

　　42的普通与不凡

 

　　相比于其他数字，42确实不有甚么特别的地方。因为轻易一个数字都能胪列出一堆本质。对于一般人，大约只知道42是一个整数/天然数/偶数，若能对小学数学里介绍的观念有印象，可以记得42是个合数（可以除了被1与自身以外还能被其他数整除的数）。再略微进一步，它是一个普洛尼克数（可以写成两个连续非负整数积，即6×7），同时也是一个楔形数（三个差距质数的乘积，即2×3×7）。何等的性质早已在2000多年前人们就已知道。

 

▲数学上的42确凿并不特殊（来源：geocaching）

　　在折腾整数的加减乘除时，数学家创造了良多诙谐，或繁或简的规律，数论这门学问便诞生了。数论一开始研讨的便是整数的本质，42作为一个整数相对来讲也并不算特别。它是第5个卡塔兰数，第6个敬佩数，十进制中第8个自我数，第19个奢糜数与第20个哈沙德数，4×4瓜代矩阵的个数，最大的满足公式

 

 

　　的整数（n，p，q，r但凡整数）等等。为了避免使讲述偏离42太远，想具体体味这些观点的朋侪可以自行查阅进修。

 

　　当然，在数学上，42还有了一些诙谐的事实。比喻，在一个3×3的魔方中每个立方体填入1到27，可使每行、每列和穿过核心的线的数字之与都为42。

 

 

　　在思空见贯的足球杯赛中，四支队伍成为一个小组进行单循环角逐，按胜（3分）平（1分）负（0分）积分，共有40种积分组合，而其中6、4、4、3和7、4、4、1各有种2种内容，所以统共有42种积分结果！这42种结果中就蕴含着“具备理论上出线的可能”——留给你支持的球队时间未几了，能否出线，就是此时此刻的最终谜底。

 

　　33和42接连被妄想

 

　　近来，两位同名为Andrew的数学家获胜证实了一个42的新意义。它能不能写成三个整数的立方与？用数学表述即是，是否存在整数k，x，y，z，当k=42时满足k=x3+y3+z3。

 

　　自上世纪50年代，数学家对这类方程进行了研讨，并想到是否所有自然数都能写成三个整数立方与的模式。但麻利就缔造，整数的立方不是9的倍数，就是与9的倍数相距1的数；因此三个整数的立方相加后，至多也只与9的倍数相距3，而与9的倍数相差4的数（即形如9n±4的数）都不能被写为三个整数的立方和，例如4、5、13、14都不可以。100以内，被证实不知足不足的数共有22个。

 

　　在100之内的自然数中除了这22个数，只要33与42凡是与9的倍数相距3，却一直都没找到可以考据的解。对于数学家来讲，寻找方程的解就像刮彩票，只是不时的测验考试。并且“奖池”硕大，比如在从1016到-1016的数字大陆中寻找33的解。

 

　　今年3月，布里斯托大学的Andrew Booker设计新的算法，用超级较量争论机运算了三周终于找到了满足33的解。

 

 

　　当这一创造宣告后，立即惹起了世界数学家的关注，Andrew Booker则即时投入到了寻找42的解上，结果发明找42的解还需要将数字领域再提高一个量级。

 

　　为了能让超算更快得出答案，他找到了麻省理工学院数学系的首席科学家Andrew Sutherland，这位并走运算专家没法回绝相助——他也是亚当斯的粉丝。

 

▲Andrew Booker （左）是布里斯托大学数学传授，Andrew Sutherland（右）是麻省理工学院数学系首席研讨科学家

　　两人更新了算法，并使其能运转在家用电脑上，数十万台电脑联合将比一台超级较量争论机更强大。最终他们通过一家慈悲平台，让合计程序运行在了寰球近50万志愿者家中电脑的后台，破耗数月的岁月，后找到了“最终谜底”：

 

　　42= （-80538738812075974） 3 + 804357581458175153 + 126021232973356313

 

　　连Sutherland本人都说，“我喜欢这种方法的另外一个原因是我们用了一台行星级其它超算企图了谜底是42的谁人问题。”

 

　　当然，对付整数立方与的问题还远不有筹算，在1000以内尚有9个数没有找到谜底，分别是114， 165， 390， 579， 627， 633， 732， 921和975。

 

　　科学上的42，引人注“钼”

 

　　要在自然科学中强行找点与42干系的也不算难，好比，形成彩虹的最好角度是42°（四舍五入以后）。白光在小水点中经由过程两次折射与一次反射后进入人眼，当第二次折射光与太阳光成40°至42°时能够看到最显明的色散征兆。这也能表达为何彩虹是弧形的，恰是由于所有毫光恰恰组成了锥形，底面的圆弧等于彩虹。不信？你可以在自己画一道彩虹。

 

▲形成彩虹的最佳角度是42°（图片来自Internet）

　　当然，对于42最直接的想法可能是第42号元素。元素周期表中原子序数是42的元素是钼（Mo），一种金属元素。只管缺失引人注“钼”，但它确实是很重要，与咱们生产生活生计互关系注，而它的具有说不定能几多回答一些关于生命的终极问题。

 

▲钼晶体碎片和高纯度钼单晶对比（来历：wiki）

　　钼相对来说对照习见，在地壳中含量约为百万分之一，以化合物的模式具备。1778年，瑞典化学家舍勒（Carl Wilhelm Scheele）断定这是一种新物质。1781年，钼被另外一位瑞典化学家耶尔姆（P。 J。 Hjelm）获胜结合。只管它具备强度高、耐侵蚀、耐高温等多种利益，可由于易于氧化，而今冶炼加工水平不高，在接上去的一个世纪人们都不知道怎么样更好的运用它。

 

　　到了19世纪末，人们才生产出了含有钼的钢板。在第一次全国大战中，武器装备上大量运用了钼合金。和平完毕后，钼的需求量减少反而刺激在民用工业领域的垦荒与钻研，在飞机零件、电交战质料、发念头、各类工业用的高强度合金，炼制煤油的催化剂，核医学中都不乏钼的身影，其氧化物还作为固体光滑剂与抗磨剂等应用。

 

　　回到我们”生命、宇宙与一切的终极谜底“的主题，钼也不只仅作为战略资源具备，科学家还缔造了它更须要的劝化——钼是生命必须的基本元素之一。钼被发明于数十种酶中，在生物固氮上起到重要感化，能直接影响植物发育。它也是人体必须的微量元素之一，拯救催化亚硫酸盐，措置毒素的同时合成年人体必须的含硫氨基酸。

 

　　最蓄意思的是，科学家推测地球早期陆地中的钼，对发生发火氧起到了须要浸染进而影响了生物进化。这个42莫非不算最终答案吗？

 

　　尽管只是个捉弄，科学家仍很恋爱42这个梗。2017年两位物理学家用《生命、宇宙与一切——42个基本问题》为题写发表了一篇论文，列出了42个今朝科学家面临的重大根蒂问题，其中包括暗精力、暗能量，量子信息，多重宇宙，格外维度，致使另有几个哲学层面的问题，譬喻生命是什么？而第42个最终极的问题是，什么是意识？最基本的可能便是最最终的，在科学飞速发展的刻期，我们对基本问题领略仍很少。

 

　　文化意义上的42，穿凿附会

 

　　从数学与科学上找42的意义彷佛过于威严了一些，原本42也是一个捉弄，引历时更多的是为了意见意义，或者向这部伟大的作品致敬，所以我们也捏紧一下，看看到底42还能有甚么神奇批注能与终极答案挂中计！

 

　　事实上，已经有人干过这事了，爱好者Peter Gill用了10年年华寻找证据说明谜底为甚么是42。2011年，恰是亚当斯亡故10周年时，他出书了42：Douglas Adams‘ Amazingly Accurate Answer to Life， the Universe and Everything（《42：道格拉斯·亚当斯对生命、宇宙和一切最终答案的精准解答》），其牵强附会才能着实令人钦佩。

 

　　随便找几个书中说起的，维多利亚女王丈夫阿尔伯特死于42岁，有42个孙子与曾孙；《哈利·波特与邪术石》的第42页，哈利发现自己是一名巫师；泰坦尼克号以42公里每小时的速度撞向了冰山；美国史上最年迈总统西奥多·罗斯福当选时42岁；一份巨无霸的含盐量抵达了逐日引荐摄入的42%；欧洲核子中心给他们的营造的新大楼起名为42；美国职业棒球大联盟仅有服役的号码42，以记念联盟首位黑人运创议杰基·罗宾森……

 

▲一部强行关联的作品（泉源：bol.com）

　　在风靡文明中，像这种致敬就更多了，比喻着名的英国乐队Level 42，酷玩乐队的作品《42》，各种电视剧、影戏中都有埋伏说起，比方《流离地球》中Moss计较答案需要0.42秒；《玩具总创议》中巴斯光年为他的宇宙飞船定名为42号……

 

▲著名的英国乐队Level 42（源头：bol.com）

 

 

 

 

　　实在还有很多更广为人知，也更靠谱的谜底。最知名的便是终极问题本身“‘the Answer to Life， the Universe and Everything is”统共42个字符。ASCII编码中42透露表现“*”，“*”在计算机说话中是通配符，能代表一切字符串……

 

　　如果对谜底是42显露不如意意，那你可以把最终问题“‘the Answer to Life， the Universe and Everything is”敲到google，或者问问Siri——他们也会告诉你答案是42！

 

   

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