Hace unos años, trabajé en un problema de geometría euclidiana: el problema del gusano Moser.
Por supuesto, no es un problema del Premio del Milenio, pero es una pregunta abierta que, como el teorema de los cuatro colores mencionado anteriormente, es fácil de entender con una declaración muy simple.
Este problema consiste en “encontrar la región del área más pequeña que pueda acomodar cada curva plana de longitud 1”.
El término “acomodar” significa aquí que la curva se puede girar y trasladar para ajustarse dentro de la región.
Pero encontré este problema en una forma más simple y divertida . Era el problema del gusano Madre :
“Imagina que eres un gusano madre y quieres hacer una manta para tu gusano bebé. Tu objetivo es hacer la manta más pequeña (¡necesitas salvar tu lana!), Que puede cubrir a tu bebé dormido sea cual sea su posición. ¿Cuál es la forma de esta manta?
- ¿Es posible tener un movimiento en la realidad donde ninguna de las derivadas de posición con respecto al tiempo es cero? O, en otras palabras, [math] \ frac {\ mathrm {d} ^ {\ infty} x} {\ mathrm {d} t ^ {\ infty}} = c [/ math]? ¿Qué hay en teoría?
- Si la magnitud aparente es un valor logarítmico, ¿por qué la magnitud aparente de -27 equivale a 2.5 ^ 27 [y no a 2.5 ^ (- 27)]?
- ¿Qué es una representación irreducible?
- Dado un n arbitrario, ¿qué disposición de n puntos en una esfera maximizaría la distancia mínima entre cualquier par de puntos?
- ¿Hay algún consejo para autodidacta sobre el tema de las matemáticas y la física?
Un ejemplo puede ayudarlo a comprender el problema:
Un disco circular de radio 1/2 puede acomodar fácilmente cualquier curva plana de longitud 1, colocando el punto medio de la curva en el centro del disco. El área del disco es aproximadamente 0.785 .
Pero no es la solución óptima, otras formas resuelven el problema con áreas más pequeñas. La solución descrita aquí (El problema del gusano de Leo Moser) tiene un área inferior a 0.275 .
Durante los últimos años, el área de la forma mínima ha disminuido, pero las búsquedas por computadora también han calculado un límite inferior de 0.232239 para el área óptima.
Incluso si la existencia de un límite inferior (no igual a cero) parece obvio, ¡no lo es! De hecho, he leído que podríamos encontrar una forma de medida cero (una manta con “agujeros”), que pueda acomodar cada curva polinómica plana de longitud 1.
También hay algunos problemas derivados, como la “bolsa de la serpiente de Moser” (el problema del gusano 3D-Moser, puede encontrar algunas publicaciones al respecto), el problema del sofá móvil o el problema del conjunto de Kakeya.
Pensé en agregar restricciones en la curva y ver cómo podríamos reducir el área. Algunas restricciones pueden estar en la regularidad o el radio de curvatura (parece difícil para un gusano tener un radio de curvatura muy pequeño, ¡pero también es muy poco probable que un gusano duerma de frente!).
Como puede ver, este problema (con una declaración bastante simple) puede llevar a preguntas muy interesantes y es, en mi opinión, un problema abierto muy agradable.