5个看似”简单“的数学问题至今无人能破
来源:原理 DominicWalliman
编辑：Gemini
最近这几天，微信连发了两个通知：
就是iOS版本的微信公众平台赞赏功能被关闭了
！
意思就是说，苹果公司在狙击微信，像超模君这样的八线网红就成为狙击的小目标
！
看到这里，超模君已泪流满面。但再想想，超模君根本就没有
“赞赏”
这个功能。。。
超模君还是做一个安安静静码字的八线网红好了。。。
今天要讲的是5个有趣的问题，
问题本身简单易懂，但迄今仍未被数学家们解决
。
1. Collatz 猜想
随意选一个整数，如果它是偶数，那么将它除以2；如果它是奇数，那么将它乘以3再加1。对于得到的新的数，重复操作上面的运算过程。如果你一直操作下去，你每次都终将得到1。
数学家们试验了数百万个数，至今还没发现哪怕一个不收敛到1的例子。
然而问题在于，数学家们也没办法证明一定不存在一个特殊的数，在这一操作下最终不在1上收敛。有可能存在一个特别巨大的数，在这一套操作下趋向于无穷，或者趋向于一个除了1以外的循环的数。
但没有人能证明这些特例的存在。
2. 移动沙发问题
你要搬新家了，想把你的沙发搬过去。问题是，走廊有个转角，你不得不在角落位置上给沙发转方向。如果这个沙发很小，那没什么问题。如果是个挺大的沙发，估计得卡在角落上。
如果你是个数学家，你会问自己：
能够在角落上转过来的最大的沙发有多大呢？这个沙发不一定得是矩形，可以说任何形状。
这便是“移动沙发问题”的核心，具体来说就是：二维空间，走廊宽为1，转角90°，求能转过转角的最大二维面积是多少？
能转过转角的最大二维面积被称为
“沙发常数”
（the sofa constant）——这是真的，我不是骗你读书少。
因为根本就没人知道它到底有多大
，但我们知道有一些相当大的沙发可以转得过去，所以我们知道沙发常数一定比它们大；也有一些沙发无论如何都转不过去，因此沙发常数一定比这些转不过去的面积小。
迄今为止，我们知道沙发常数落在2.2195到2.8284之间。
3. 完美立方体问题
各位模友，应该都还记得勾股定理，
a
2
+b
2
=c
2
吗？
a、b、c
三个字母表示直角三角形的三边长。
毕达哥拉斯三角形指的是三边长都是整数的直角三角形，即满足
a
2
+b
2
=c
2
且
a、b、c
都是整数。
现在我们将这个概念扩展到三维，在三维空间，我们需要四个数
a、b、c
和
g
。前三个数是立方体的三维边长，
g
是立方体的空间对角线长度。
正如有些三角形的三边都是整数一样，存在一些立方体的三边和体对角线（
a、b、c
和
g
）都是整数，但对于立方体来说还有三个面对角线（
d、e
和
f
），这就带来一个有趣的问题：
有没有立方体满足这个7个边长都是整数的条件呢？
问题的目标在于找到一个立方体满足
a
2
+b
2
+c
2
=g
2
，且全部的边和对角线长度都是整数，这种立方体被称为
完美立方体
（perfect cuboid）。
数学家们测试了各种不同的可能构型，还没找到任何一个满足条件的情况。但他们也不能证明这样的立方体不存在，因此搜寻完美立方体的工作还在继续。
4. 内接正方形问题
随手画一个闭合曲线，这个曲线不一定要是圆，可以是
任何你想要的形状
，但曲线的起终点必须重合且曲线不能穿越自身，在这个曲线上可能找到四个点连成一个正方形。
内接正方形假设的内容就是，每条闭合曲线（确切来说是每个平面内的简单闭合曲线）一定有一个内接正方形，这个正方形上四点都在这个闭合曲线上的某处。
许多闭合曲线上内接其他形状的问题都已经得到了解决，例如矩形或者三角形等，但正方形却有点复杂，
至今数学家们还没有搞明白这个问题的正式证明
。
5. 美好结局问题
这个问题之所以被命名为“美好结局问题”，是因为它促成了一对数学家的美好姻缘：数学家George Szekeres和Esther Klein都曾致力于解决这一问题，他们
最终结婚了
（而这个问题仍未解决）。概括来说，这个问题是这样的：
