هاوٍ يقوم بحلّ معضلة رياضية عمرها أكثر من نصف قرن في وقت فراغه

حل اصعب معضلة رياضية
0

قام عالم الأحياء “أوبري دي جراي” بحلّ معضلة رياضية عمرها يقارب 60 عامًا. بالعودة إلى عام 1950، توصل أحد طلاب الدراسات العليا في جامعة شيكاغو، والذي يدعى “إدوارد نيلسون” إلى معضلة رياضية مثيرة للاهتمام. إذا كان لديك رسم بياني لنقاط متصلة بخطوط ذات أطوال متساوية على مستوي، فكم عدد الألوان التي تحتاجها لتلوين النقاط بحيث تكون كل نقطتين متصلتين لا تأخذ نفس اللون؟ أثار هذا السؤال فضول عالم الرياضيات السويسري “هوغو هادويغر” الذي كتب عن هذه المعضلة في أوائل الستينيات.

معضلة هادويغر- نيلسون
نموذج من سبع نقاط ملون ب أربعة ألوان يوضح معضلة هادويغر- نيلسون

معضلة هادويغر- نيلسون، كما أصبحت معروفة بهذا الاسم، لم يكن لها الكثير من التطبيقات في العالم الحقيقي، ولكنها كانت صعبة الحل، واستطاع علماء الرياضيات تقليص الحل وحصر الإجابة على السؤال لما بين أربعة وسبعة ألوان، ولم يحرزوا المزيد من التقدم لعقود.

ولكن بعد ذلك قام أوبري دي جراي أحد هواة حل المسائل الرياضية في وقت فراغه بحثًا عن الاسترخاء باتخاذ قرار السعي خلف معضلة هادويغر- نيلسون للبحث عن حل لها. وعندما قام بنشر ورقته البحثية أحدث ذلك ضجة. حيث اعتمد على شكل يسمى مغزل موسر أو  the Moser spindle وهو نموذج يتكون من سبع نقاط و 11 خطاً يربط النقاط ببعضها، مما تطلب أربعة ألوان لتلبية الشروط كما هو موضح في الشكل السابق. وعندما دمج هذا النموذج مع آخر ضخم يتكون من 20,425 نقطة، أظهر أنه لا يمكن تلوينه باستخدام أربعة ألوان فقط، وعن طريق كمبيوتر قوي قام بتكرار النتائج على نموذج أصغر يبلغ 1,581 نقطة.

حل أوبري دي جراي لمعضلة هادويغر- نيلسون
نموذج دي جراي لحل معضلة هادويغر- نيلسون من 1,581 نقطة

ويعلّق دي جراي بعد حلّه لهذه المعضلة أنه مندهش من اختراقه لها بعد العمل عليها لبضعة أسابيع فقط، وأنه لعب على المعضلات الرياضية المفتوحة طوال حياته البالغة، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يحقق فيها تقدماً وهو في ال 55 من عمره، ومن المحتمل أن تكون الأخيرة أيضًا.

أما عن أوبري دي جراي فهو حاصل على شهادة الدكتوراه في علم الأحياء من جامعة كامبريدج، وهو يترأس مشروع سانس أو SENS العلمي، وهي مؤسسة بحثية مكرسة للتحقيق في كيفية علاج الطب للأمراض المرتبطة بالعُمر. وهو يقول عن ذلك إن التقدم في السن ظاهرة جسدية تظهر آثارها على أجسامنا، وبالتالي سيكون بوسعنا في المستقبل مع التطور المستمر لعلم الطب التعامل بفاعلية مع التقدم في السن تمامًا كما نتعامل مع الكثير من الأمراض. المشروع ليس مجرد فكرة فقط، بل هو مخطط مفصّل تفصيلًا دقيقاً لإصلاح كل أنواع تلف الجزيئات والخلايا التي تحدث لنا على مر السنين.

وعن حلّ المعضلة يقول داستن ميكسون أستاذ الرياضيات المساعد في جامعة ولاية أوهايو: “بالنظر إلى صعوبة المعضلة فإنه من المدهش أن يأتي أي شخص بهذا الاختراق”.

وقال جيل كالاي عالم الرياضيات في الجامعة العبرية في القدس: “حرفياً، هذا هو التقدم الأول منذ أكثر من 60 عامًا، إن هذا التقدم قد يدفع الآخرين في هذا المجال إلى محاولة تطبيق استراتيجية مشابهة لاختراق معضلات أخرى”.

وقال البروفيسور تيموثي غونس عالم الرياضيات في جامعة كامبريدج: “ليس من المعتاد أن يحل عالم رياضيات هاوٍ معضلة مشهورة، ونادرًا ما يكون علماء الرياضيات الهواة معروفين لدى عامة الناس لسبب مختلف تمامًا”.

حتى الآن، لا نعلم بالتأكيد ماهو الحل الأمثل للمعضلة هل هو 5 أو 6 أو 7 وما هي القيمة الدقيقة لعدد الألوان المطلوبة، ولكن بسبب محاولة أوبري دي جراي للاستمتاع بحل المعضلات الرياضية أصبحنا نعلم أن الإجابة على الأقل 5.

0

شاركنا رأيك حول "هاوٍ يقوم بحلّ معضلة رياضية عمرها أكثر من نصف قرن في وقت فراغه"

أضف تعليقًا