最近瘋傳的兩位數學人證明了掛谷猜想,找到論文大概看了一下,得出結論:荒唐-荒謬-荒誕 !
緣起
【1】 五十年來,數學家們一直在尋求三維情形下這一問題的最優解:將鉛筆懸在空中,使其指向過所有方向,同時最小化划過區域的體積。這個看似簡單的問題難倒了不少當代最傑出的數學家,始終是眾多未解難題中的佼佼者。
兩位數學白痴:紐約大學柯朗研究所的王虹(Hong Wang)與不列顛哥倫比亞大學的約書亞·扎爾(Joshua Zahl)在預印本平台Arxiv上發表論文《Volume estimates for unions of convex sets,and the Kakeya set conjecture in three dimensions》,成功證明了3維掛谷猜想——他們界定了這種運動模式的最小體積極限。 【2】 懸念升級:從二維到三維的問題演變與數學關聯
1917年,掛谷宗一(Sōichi Kakeya)提出了這個問題,但假設鉛筆是無限細的。他找到了一種滑動無限細鉛筆的方式,使得掃過的面積比憑直覺做圓周運動掃過的面積更小。 掛谷宗一想知道鉛筆究竟能掃過多小的區域。兩年後,俄羅斯數學家阿布拉姆·貝西科維奇(Abram Besicovitch)給出了答案:通過一組複雜的窄幅轉向,理論上可以覆蓋零面積。
這大致上為這個問題畫上了句號,直到1971年——當時查爾斯·費弗曼(Charles Fefferman)正在研究一個看似與旋轉線條無關的課題:傅里葉變換(Fourier transform)。這種基礎數學工具能將任意數學函數重新表示為波的組合。在費弗曼的工作中,掛谷問題的變體版本不斷出現。此時鉛筆具有粗細並在三維空間中旋轉。這種情況下,掛谷問題轉化為——當你改變鉛筆的寬度時,它掃過的空間體積會如何變化?
數學家更傾向於用稍有不同但等價的方式重新表述這個問題。與其在空間中移動一支鉛筆,不如同時想象鉛筆軌跡中的每一個位置。這樣你會得到一個由虛擬的、指向四面八方的重疊管狀結構組成的結構,這種結構被稱為卡克亞集(Kakeya set)。你可以平移這些管狀結構,但不能旋轉它們。你的目標是構造出重疊程度最高的結構。 3維掛谷猜想認為集合的閔可夫斯基維數必須為3。這是一種非常弱的關係——例如,若將管道粗細減半,最多只能移除極小部分體積。 然而,證明這個看似弱的約束條件卻難如登天。 【4】 攻克數學界的掛谷猜想是公然造假 紐約大學柯朗研究所的王虹(Hong Wang)與不列顛哥倫比亞大學的約書亞·扎爾(Joshua Zahl)在預印本平台Arxiv上發表論文《Volume estimates for unions of convex sets,and the Kakeya set conjecture in three dimensions》,宣稱證明了3維掛谷猜想——他們界定了這種運動模式的最小體積極限。
批判
【1】 約書亞·扎爾的老師是數學白痴陶哲軒,(詳見:陶哲軒,菲爾茲獎桂冠下的數學贗品https://blog.creaders.net/u/15205/201811/335508.html ),這樣一個智障老師的學生,只能培養白痴學生。王虹的老師我不清楚,不做評價,但是,王虹與一個智障同事在一起搞研究,可以想象能夠搞成什麼荒唐的事情。 【2】, 數學命題證明問題。 數學思維必須符合邏輯,演繹證明某事肯定是這樣,歸納說明某事在實際上是有效的,溯因僅僅表明某事可能是,所以溯因是推理中較弱的一種形式。 溯因整理成為一個命題叫做猜想(證明一個猜想是告訴你結果,讓你按照規則找出原因-過程的必然性,把道理講清楚)。我們證明一個數學命題就是一種整體上弱勢溯因推理,每一個局部需要強勢演繹推理,這是無法克服的困難----超出了人類認識問題和解決問題的能力!況且,,一個事實可能有多種原因,我們要找到那個必然的原因,並且用演繹推理證明就是它。好比逆水行舟,盲人摸象。 演繹是從一般到特殊,歸納是從很多特殊到某一個一般。但是,溯因邏輯是從一個現象或者一個事實,反推出可能存在的原因。 人永遠需要理由,解釋永遠需要解釋來解釋。數學家用公理把數學推理的無窮退後阻斷,防止無休止的循環論證。公理讓數學有了合法性。 凡是論文有十幾頁以上的,幾乎全部都是錯誤的,何況他們的論文127頁。人類不可能連續推理幾十步-上百步不出現錯誤。 【3】 他們的論文中不是每一步都採用強勢的演繹推理,使用了估計等或然推理的方法,或然推理的前提與結論之間沒有蘊含關係,是一種不可靠的判斷,詳見後面介紹。 【4】 他們採用了抽樣調查的方法,即不完全歸納法,2022年,在現代版本掛谷猜想提出五十周年之際,說王虹與扎爾取得了重大進展。他們遵循卡茨(Katz)與陶哲軒(Terence Tao)[8]2014年提出的研究框架,分析了一類棘手的卡克亞集。他們證明這類集合的維數均為3,這個證明適用於閔可夫斯基維數以及一個相近的叫豪斯多夫維數(Hausdorff dimension)的概念。排除這一惱人的特殊類別後,他們需要證明所有其他卡克亞集的維數也是3。
他們採用了分步推進的策略:首先研究某個狹窄的維數區間(如2.5至2.6),證明不存在該區間內的卡克亞集。他們想當然認為:若能對所有區間重複這一過程(注意,他們沒有對所有的區間重複這一過程,只是抽樣了2.5至2.6),即可證明整個猜想(任何一個區間都是一個普遍概念命題,無窮多個區間有無窮多個普遍概念命題,就需要逐一證明,與費馬大定理一樣都是二階邏輯命題,無法一次性證明)。
荒唐的是,王虹與扎爾認為無需從零開始。湯姆·沃爾夫(Tom Wolff)在1995年已證明:任何三維卡克亞集的豪斯多夫維數或閔可夫斯基維數都不可能低於2.5。但研究者們需要找到一種方法,證明介於2.5到(例如)2.500001之間的維數同樣不可能存在。通過重複這一論證過程,他們可以將維度下限逐步推升至2.500002,並以此類推。每次推進本質上都在證明——在如此微小的增量範圍內,不可能存在滿足條件的卡克亞集。
他們認為無需逐一繁瑣地證明這數百萬個增量區間的每一個。他們只需證明第一個增量,同時展示當前邊界能夠推導出下一個稍大的邊界。此外,他們還需要證明這一推導過程無論從哪個起始點開始都成立。通過這種方式,就足以說明邊界可以被逐步推進,最終達到3這個目標值。歸納法常常是有效的,但是,數學證明只認演繹推理,不承認歸納推理,除非是完全歸納。 【5】 [if !supportLists]· [endif]他們使用反證法,用假設推翻假設:假設存在一個三維掛谷集合,其維數小於3(比如閔可夫斯基維數 d<3)。他們假設的多種可能,利用多尺度分析,他們分解管子集合在不同尺度上的行為,結合"平坦性"(plany)和"顆粒性"(grainy)等性質,推導出矛盾。之前的研究表明,粘性掛谷集合是可能反例的候選。2022年解決粘性情形後,此次證明通過新的體積估計方法(演繹證明不能使用“估計”),排除了所有可能的非粘性反例。估計的使用就是假設。 丘成桐證明正質量猜想就是用假設否定假設:https://blog.creaders.net/user_blog_diary.php?did=NDkxMjE1 天啊!兩個蠢貨居然用假設否定假設。
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