角谷猜想 江銘輝 五夢網
在1930年代,德國漢堡大學的學生考拉茲(Collatz ),發現一個有趣的現象:隨便想一個正整數 n,如果 n 是偶數,則用 2 來除,即求 n/2;如果n是奇數,則將它乘以 3 再加 1,即3n+1。
如此反覆計算下去,最後一定得到 1,此後就是 1→4→2→1 的永遠循環下去。
例如:
n = 6,根据上述法則,得出 6→3→10→5→16→8→4→2→1。此後就是 1→4→2→1 的永遠循環下去。
n = 11,根据上述法則,得出11→34→17→52→26→13→40→20→10→5→16→8→4→2→1此後就是 1→4→2→1 的永遠循環下去。
這個法則,用電子計算機計算,從1到7×1011,都正確。
但如何用數學方法來證明,就像用數學方法證明費馬大定理一樣,50年代風靡美國,日本著名數學家角谷靜夫 (Shizuo Kakutani)在芝加哥大學和耶魯大學大教書時大力提倡這個問題,這時兩個大學幾乎人人放下工作,都在研究這個問題,有人說這樣繼續下去,會拖累美國數學發展。
也因為角谷的宣傳,有人就叫此問題為角谷猜想。後來角谷又把它引進日本,不久,數學家們就為這個問題懸賞求解。1970 年代加拿大幾何學家考克斯特(Coxeter)懸賞50 美元,到1980年代,特威斯(B.Thwaites)將獎金提高到 1000 英鎊,但時至今日,還沒有人能夠領賞。