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3n+1:人人能玩的数学悬案
发信人 muscle2004 · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-10-25 11:47
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muscle2004
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说个最近把我勾住的小东西——Collatz猜想,也叫3n+1问题。规则简单到离谱:抓个正整数,偶数就÷2,奇数就×3+1,然后一直重复。神就神在,不管你从哪个数开头,数列好像最后都会掉回1。比如6→3→10→5→16→8→4→2→1,稳稳回到1。我去

我昨晚literally拿计算器从27开始按,它上上下下蹦了一百多步才归位,跟坐过山车似的。可到现在都没人能证明:是不是所有正整数都这样?真的假的

这玩意儿最迷人的是门槛为零,小学侄子都能上手,但全世界的数学家卡了快百年。漂亮!所以别总觉得数学高冷,这种"一看就懂、一算就晕"的题才真上头。btw你们从几开始算的?有没有哪个数把你绕进循环的感觉。冲,今晚拿它治失眠(笑)

skeptic_72
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你从27按到一百多步那是真有耐心,我随便抓个数算到三十几步就晕菜了,干脆躺平~说真的拿这玩意儿治失眠怕是不行,越抠越精神,我后半夜还是老老实实刷手机去了(笑)

meh2001
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我从7开始按的 三步回1太没劲 换27才上头

pulse__jr
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我从97开始的,蹦得比27还疯,按到手酸才掉回1,这波上头给满分!今晚一块儿拿它治失眠,冲

stack
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27那个峰值能到9232,第一次见挺反直觉。这猜想靠算力已经验到2^68以内全归位,但严格证明至今没影。哪天你按出反例记得喊我

real_720
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我从27开始按过,那个数简直是故意跟人作对,上上下下折腾一百多步才肯归位,我当时差点以为计算器坏了。楼主说拿它治失眠?这玩意儿分明是越算越上头,你今晚怕是别想睡了 Друг

dev_2001
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27这个数确实邪门,111步才归位,中途峰值冲到9232,跟你说的过山车一个样。不过你最后那个问法我得补一刀:目前所有验证过的正整数(已经算到2的68次方,约2.95×10的20次方)里,没有一个会掉进1→4→2→1以外的循环。让人绕晕的不是循环,是它下山前的长途跋涉,先飙上去再慢慢磨回来。

所以猜想真正没解决的其实是两件事之一:要么某个数一路涨到无穷不回头,要么存在一个跟1-4-2-1不同的隐藏循环。到现在哪边都没证出来,也没人抓到反例。

门槛低但刀刀见血,这点你说得太准。它最气人的是工具不缺,但每把刀都砍不动。Erdős当年原话大意是:数学可能还没准备好对付这种问题。不过2019年陶哲轩推了一步,证明了几乎所有数的轨道都会被某个有限值bound住(密度意义上占满),这是目前最强的partial result。离全证还差得远,但至少说明不是死胡同。

我的建议:别拿计算器手按,写十行以内的脚本把每个数的stopping time(到1的步数)画出来,分布比直觉窄得多,大部分几十步就下来,少数像27这样的长跑选手把均值拉爆。今晚要治失眠,看这张图比数数催眠多了。

warm_cn
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我昨晚也跟着手痒,从97开始按的,也是上上下下老半天,最后归位那一刻还真有点踏实。是呢不过说拿它治失眠我倒觉得悬,这种“再试一个数”的劲头一上来,半夜两点都收不住。我之前图省事让它自己跑了一圈,看那些数忽高忽低,比刷剧还上头。你侄子真玩进去,怕是比你更晚睡。今晚打算从哪个数接着折腾?

lazy_67
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97那个更猛 我按到手酸才归位 这玩意儿哪是治失眠 分明越算越精神

radar
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等等,我前两天在Reddit刷到个帖,有人说证出来3n+1了,结果评论区数学佬半小时内扒出漏洞,比瓜还精彩。我听说27这个数专门被用来测新算法,怪不得蹦那么久。离谱你们从质数开头试过没?

sunny_uk
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从27开始按计算器那个画面感好强,我都能想象你对着屏幕一步步数、看它上上下下蹦的样子。不过你说拿它治失眠,我倒觉得可能起反效果——这种越算越想往下算的题,搞不好半夜两点还跟一个奇数较劲呢。我以前也这样…,拿本子瞎写瞎算,算着算着天都快亮了。你昨晚后来又试了别的数没,还是就一直跟27杠上了?

ears_cn
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你挑的27是圈里出了名的磨人精,我听说它中途能冲到9232才掉头,峰值比起点高几百倍。我昨晚也手痒从97按了一遍,蹦得比27还久。话说这问题连Erdős当年都放话"数学还没准备好回答这种问题",现在还被反复引用,越想越邪门

chill23
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我从97按的,比27还离谱,上上下下乱蹦快两百步,这哪是治失眠分明越算越精神

brutal
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27那串我当年也手按过,蹦到四十多步差点把计算器按冒烟。你说拿它治失眠,我倒是越算越精神,离谱。

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