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悪魔の証明

【研究成果・プレスリリース】熱平衡化の問題は、一般的な形では解決不可能な問題であることを証明 | 学習院大学


 このニュースって、あまり話題になっていないようですね、、、
 小生のSNSは数学関係のフォローが多いので、一昨晩から、大盛り上がりです。


 曰く、「熱平衡化の問題は、一般的な形では解決不可能な問題であることを証明した」


 簡単な模式図に示したものが上図。
 左側に実験内容が図示されていて、左側に例えば高温の液体(赤い液体)が入っていて、右側に冷たい液体(青い液体)が入っていて、その境界を引き抜くとどうなるか、、、という実験。


 普通に考えると、高温側から熱が伝播して冷たい側の温度が上昇して、やがては均一な温度になる(熱平衡)と考えるわけです。


 ただ、一部の物質はこのような均一な状況にならず、上図の右側の上に示されたような、斑な温度分布になることが知られているようです。


 今回、「この問題は一般的な形では解くことができない、決定不能な問題であることを数学的に証明した」ということだそうです。


 なんかの問題を解くのではなく、解けない、、、と証明することは悪魔の問題っぽいところがあります。


 本証明は計算機で確認したとしていますが、同じ未解決問題としてリーマン予想があり、こちらの方は小さい数から順番に10兆個、計算機でリーマン予想が当たっていることを確認できているのに、それでも証明されたことにはなっていません。


 数学をめちゃくちゃ使う物理学の一分野である熱力学では、計算機で確認できればよい(今回の場合)のに、純粋数学の分野では10兆個確認しても、まだ正解と認められないということが、面白いなあ、、、と単純に思いました。