¿Qué rama de las matemáticas es crucial al igual que la teoría de la relatividad en física es crucial?

Informática teórica, porque abarca todas las operaciones en matemáticas.

La informática teórica incluye la lingüística matemática, el procesamiento del lenguaje natural, la teoría del lenguaje formal, la complejidad computacional y la teoría de los autómatas.

Se supone que la mayoría de los problemas matemáticos son decidibles, es decir, resueltos por un algoritmo, una máquina de Turing determinista o expresable como lógica en términos del cálculo de Lambda.

Definamos una máquina universal de Turing para que sea un cajero automático de máquina de Turing no determinista (NDTM) que puede simular todas las máquinas de Turing deterministas TM .

Tesis de la Iglesia / Turing : el cajero automático es indecidible.

Para muchos problemas en matemáticas, por ejemplo, problemas en álgebra transfinita, la prueba es un poco controvertida porque una prueba implica una lógica decidible.

El mayor problema abierto en matemáticas, con la posible excepción de la hipótesis de Riemann, es el problema de si P es igual o no a NP . Cuando no puede encontrar un algoritmo que funcione mejor que un NDTM , el problema es NP Hard, lo que significa que no hay una forma conocida de encontrar un algoritmo de tiempo polinómico.

La mayoría de los problemas interesantes en este momento implican alguna forma de hipercomputación .

Ese es un proceso que puede decidir una Máquina de Turing Oracular, donde una Máquina de Turing determinista se complementa con un Oracle Q que puede responder preguntas de sí o no. Cuando el oráculo Q es un ser humano, entonces Q-TM es lo suficientemente poderoso como para resolver la misma clase de problemas de reconocimiento que ATM , como mínimo.

El sistema Q-ATM , donde Q es un ser humano, es capaz de evaluar el Criterio de Turing con respecto a la inteligencia artificial.

Actualmente estoy trabajando con una clase de problemas Q-TM donde Q es un conjunto de parámetros para ecuaciones diferenciales, en otras palabras, una computadora analógica.

Creo que la teoría de Galois es crucial en las matemáticas.

La teoría de Galois se utiliza para explicar por qué no existe una fórmula universal para las ecuaciones de quinto grado hacia arriba. (Aunque pueden resolverse numéricamente, utilizando el método de Horners). ¡El uso de la teoría de Galois se usa en casi todas partes en las matemáticas!

El cálculo es crucial, como un “bloque de conteo universal, para áreas, volúmenes, etc.”.

Pero si queremos explorar los límites del pensamiento y la imaginación, ¡votaría por la Geometría proyectiva! No tan conocido fuera de la comunidad matemática, ¡pero muy hermoso!

(¡Creo que el futuro de la física encontrará su inspiración en la geometría proyectiva!)

Geometría proyectiva – Wikipedia

Cálculo – Wikipedia

Método de Horner – Wikipedia

Teoría de Galois – Wikipedia

  1. La teoría de la relatividad no es crucial. No hay nada que realmente merezca el nombre, pero QFT> GR para muchas cosas.

Lo más crucial para las matemáticas que se me ocurre son los números naturales con la aritmética básica.

Por supuesto, eso solo no es ni siquiera el 0,0001% de las matemáticas. Pero es muy esencial, ya que se usa prácticamente en todas partes.

  • Deja que sea la característica de un campo
  • Dimensión de un espacio vectorial
  • Orden de un grupo
  • Índices para secuencias

Otra rama ahora extremadamente amplia es el álgebra. Los grupos, los anillos y los espacios vectoriales son fundamentales para muchas cosas.

La topología es otra, pero a las partes grandes tampoco les importa la topología. Es esencial para una gran cantidad de análisis y geometría diferencial / topología diferencial.

Bueno, hay muchas matemáticas muy útiles. Te llevaré a través de los más importantes en términos de los desarrollos en física fundamental:

Mecánica Clásica – Cálculo
Electromagnetismo – Cálculo vectorial
Relatividad general – Geometría diferencial
Teoría cuántica de campos: matrices, teoría de grupos
Teoría de las supercuerdas: teoría del nudo

Cada nuevo desarrollo en física a menudo requiere una nueva rama de las matemáticas. Diría que las matemáticas más antiguas son las más utilizadas actualmente en física, como el cálculo, por lo que probablemente sean las más útiles.

Pensé que las 3 leyes del movimiento de Newton o las leyes de la termodinámica eran más “cruciales” que la teoría de la relatividad, pero esa es solo mi opinión personal. Del mismo modo, podría enumerar algunos descubrimientos interesantes en matemáticas, pero no podría decir cuál fue más crucial.

Si por “rama” de las matemáticas te refieres a cosas como álgebra o geometría, entonces no puedes decir que una rama es crucial e implica que las otras no lo son.

El cálculo es crucial.

El caos es encantador.