הבעיה השביעית של הילברט

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

הבעיה השביעית מבין עשרים ושלוש הבעיות שהציג דויד הילברט בקונגרס הבינלאומי של המתמטיקאים של שנת 1900 עוסקת במספרים טרנסצנדנטיים. הבעיה מורכבת משתי שאלות:

  • במשולש שווה-שוקיים, אם היחס בין זווית הבסיס לזווית הראש הוא מספר אלגברי אי-רציונלי, האם היחס בין הבסיס לשוק הוא תמיד מספר טרנסצנדנטי?
  • האם המספר , כאשר אלגברי (שונה מאחד ואפס) ו- אלגברי אי-רציונלי, כמו למשל או , הוא תמיד מספר טרנסצנדנטי?

הילברט מציין שחקר השאלות הללו בפתח המאה ה-20 מתבקש בעקבות ההישגים של שארל הרמיט (שהוכיח את הטרנסצנדנטיות של e) ושל פרדיננד לינדמן (שהוכיח את משפט לינדמן ואת הטרנסצנדנטיות של פאי) בסוף המאה ה-19. הוא מנבא שההוכחה לטענות תהיה קשה מאוד ודרך לפתרון הבעיה יביא לפיתוחן של שיטות חדשות לחלוטין בחקר המספרים האי-רציונליים והמספרים הטרנסצנדנטיים.

הבעיה נפתרה על ידי אלכסנדר גלפונד ב-1934, ובאופן בלתי תלוי על ידי תאודור שניידר ב-1935. התשובה החיובית לבעיה נקראת על שמם משפט גלפונד-שניידר.

הקשר בין השאלות[עריכת קוד מקור | עריכה]

פתרון חיובי של השאלה השנייה פותר לחיוב גם את שאלה הראשונה. הילברט ציין כי השאלה הראשונה היא למעשה ניסוח גאומטרי לשאלה, האם מספר טרנסצנדנטי כאשר x מספר אלגברי אי-רציונלי. זאת בשל הקשר ההדוק בין הפונקציות הטריגונומטריות לפונקציית האקספוננט המתבטא בנוסחת אוילר. לפי זהות אוילר , לכן זהו מקרה פרטי של השאלה השנייה.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]