MathLabs

ケプラー予想

解決済み、1998年幾何学ヒルベルト #18
問題の内容

3次元ユークリッド空間において、互いに重なり合わない等しい球をどう配置しても、密度が π/18≈0.74048\pi/\sqrt{18} \approx 0.74048 を超えることはない。この値は面心立方格子および六方最密充填の密度であり、八百屋がオレンジを、あるいは大砲の弾を積み上げるときの、あの見慣れた積み方である。

ヘイルズは1998年(サミュエル・ファーガソンと共に)、有限個の局所配置への古典的な還元と、約5,000通りの場合について線形計画法の限界を調べる網羅的なコンピュータ探索とを組み合わせた証明を発表した。2003年、12人からなる査読団は、証明が「99%確実」に正しいと報告したが、コンピュータによるすべての計算を手作業で検証することはできなかった。そのため『アナルズ・オブ・マスマティクス』誌はその注記を付けたまま2005年にこの証明を掲載した。その後ヘイルズが率いるフライスペック計画は、証明支援系HOL LightとIsabelleによって一行ずつ検証された完全な形式的証明を構築し、残っていた疑念を取り除いた。フライスペック計画は2014年に完了が発表され、形式的証明は2017年に出版された。

  1. ケプラー予想の形式的証明:HOL LightとIsabelleによるFlyspeckプロジェクト(2015年)Thomas Hales, Mark Adams, Gertrud Bauer, Dat Tat Dang, John Harrison, Truong Le Hoang, Cezary Kaliszyk, Victor Magron, Sean McLaughlin, Thang Tat Nguyen, Truong Quang Nguyen, Tobias Nipkow, Steven Obua, Joseph Pleso, Jason Rute, Alexey Solovyev, An Hoai Thi Ta, Trung Nam Tran, Diep Thi Trieu, Josef Urban, Ky Khac Vu, Roland Zumkeller, 2015難易度 5/5研究要約版コンピュータ支援あり

参考文献

  1. Thomas C. Hales (2005). A proof of the Kepler conjecture · DOI:10.4007/annals.2005.162.1065
  2. Thomas Hales, Mark Adams, Gertrud Bauer, et al. (2017). A formal proof of the Kepler conjecture · DOI:10.1017/fmp.2017.1
  3. George G. Szpiro (2003). Kepler's Conjecture: How Some of the Greatest Minds in History Helped Solve One of the Oldest Math Problems in the World