Redacteuren in academische tijdschriften ontvangen vaak willekeurige manuscripten die beweren de mysteries van het universum te hebben ontdekt of fundamentele puzzels in wiskunde of natuurkunde op te lossen. Maar toen het redactieteam van de Annals of Mathematics, een van de meest gerespecteerde publicaties in het veld, naar een manuscript keek dat werd ingediend door een obscure docent van de Universiteit van New Hampshire, meldt de Simons Foundation, realiseerden ze zich dat dit iets belangrijks was. Yitang Zhang, de auteur, had een van de oudste problemen van wiskunde aangepakt: het vermoeden van de dubbele priemgetallen.
De nieuwe wetenschapper geeft enige achtergrondinformatie:
Een getal is priem als u het door niets anders kunt delen dan 1 en zichzelf. Tweelingprimes zijn priemgetallen die slechts twee nummers uit elkaar liggen - zoals 3 en 5, 5 en 7 en 11 en 13. De grootste bekende tweelingpriemes zijn 3.756.801.695.685 × 2 666.669 + 1 en 3.756.801.695.685 × 2 666.669 - 1, en werden ontdekt in 2011 .
Het tweelingprime vermoeden stelt eenvoudig dat er een oneindig aantal van deze tweelingpriemes is. Hoewel eenvoudig in zijn concept, heeft een bewijs ervan wiskundigen gestolen sinds het idee in 1849 werd voorgesteld door de Franse wiskundige Alphonse de Polignac.
Tijdens zijn vakantie in het huis van een vriend afgelopen zomer, had Zhang een ah-ha! moment. Hij had een over het hoofd gezien technisch detail opgemerkt dat hem naar zijn bewijs leidde. Hij kon aantonen dat er een oneindig aantal priemparen is gescheiden door een meetbare eindige afstand. Met andere woorden, er is een limiet aan hoe ver weg priemgetallen van elkaar kunnen komen. De nieuwe wetenschapper schrijft:
Helaas voor eenzame priemgetallen is die afstand nog steeds vrij groot: 70 miljoen. Maar Zhang benadrukt dat dit een bovengrens is.
"Deze waarden zijn erg ruw", zegt hij. "Ik denk dat het heel goed mogelijk is om ze te verminderen tot minder dan een miljoen of zelfs kleiner" - hoewel wiskundigen misschien een nieuwe doorbraak nodig hebben om de afstand tot slechts 2 te verkleinen en uiteindelijk het tweelingprincipe te bewijzen.
Waar het om gaat is dat Zhang kon aantonen dat de kloof tussen aangrenzende priemgetallen een bepaalde waarde niet kan overschrijden.
Zoals de Simons Foundation schrijft, kwam Zhang echt uit het niets. Hij ging naar Purdue, maar had na zijn afstuderen moeite om een baan te vinden in de academische wereld en werkte zelfs een tijdje bij Subway.
"Kortom, niemand kent hem, " zei Andrew Granville, een aantal theoreticus aan de Université de Montréal. "Nu, plotseling, heeft hij een van de geweldige resultaten in de geschiedenis van de getaltheorie bewezen."
In sommige opzichten zijn dat de meest verrassende delen van dit verhaal. In de wiskunde wordt verondersteld dat de leeftijdsgrens voor geniale ontdekkingen ongeveer 30 is. Slate schreef in 2003 over deze veronderstelling:
Het is niet moeilijk om te zien waar het stereotype vandaan komt; de geschiedenis van de wiskunde is bezaaid met briljante jonge lijken. Evariste Galois, Gotthold Eisenstein en Niels Abel - wiskundigen van zo'n zeldzaam belang dat hun namen, zoals Kafka's, bijvoeglijke naamwoorden zijn geworden - waren allemaal dood vóór 30. Galois legde de basis van de moderne algebra als tiener, met voldoende vrije tijd over om een bekend politiek radicaal te worden, een gevangenisstraf van negen maanden op te leggen en een affaire te beginnen met de dochter van de gevangenismedicijn; in verband met dit laatste werd hij op 21-jarige leeftijd gedood in een duel. De Britse getaltheoreticus GH Hardy, in de verontschuldiging van A Mathematician, een van de meest gelezen boeken over de aard en de praktijk van wiskunde, schreef beroemd: 'Nee Wiskundige zou zichzelf ooit moeten laten vergeten dat wiskunde, meer dan welke andere kunst of wetenschap dan ook, een spel voor jonge mannen is. '
Meer van Smithsonian.com:
Moeten studenten die slecht zijn in wiskunde een therapeutische elektroshockbehandeling krijgen?
Math Odyssey
