近日,有小朋友在抖音提問,有什么是“小朋友都看得懂,但數學家卻解決不了的難題”嗎?抖音創作者@李永樂老師 對這一問題給出回答,他表示,“冰雹猜想”正是這樣一道“小朋友看得懂,數學家卻解決不了的世界難題”。由于問題有趣而富有挑戰性,李永樂老師的回答引發了粉絲們的熱烈探討,評論區變身“數學課堂”。

李永樂老師介紹,“冰雹猜想”也叫“考拉茲猜想”,由德國數學家考拉茲在1937年提出。它講的是,隨便一個正整數,如果這個數(用“N”代表)是奇數,將其變成“3N+1”;如果這個數是偶數,就將其變成“N/2”。然后,重復以上操作,都將回歸到“1”。比如從“6”開始,6除以2得3,3是奇數,3×3+1得10,繼續下去“10”變成“5”,“5”變成“16”,“16”變成“8”,“8”變成“4”,“4”變成“2”,“2”變成“1”,最后由回到了“4”,從而形成了“4-2-1”的循環。
如果從其他正整數開始,情況又是怎樣呢?李永樂進一步演示表明,從“7”開始,數列最大變成“52”,但是經過16步操作后,最終還是會回到“1”;從數字27開始,數列最大會變成9232,但是經過111步后,還是會回到“1”。實際上,人們已經嘗試了2的68次方以下的每一個整數,從任何一個整數出發,都會回到“1”。
那么,是不是所有的正整數的開始,最終都會變成1呢?由于這些數字總是上上下下變化,最后變成“1”,就好像冰雹在空中總是上上下下運動,最終落會到地面上一樣,所以就被稱為“冰雹猜想”。“冰雹猜想”是一個世界性難題,從提出到現在已經80多年,數學家們至今還沒有給出答案。因為整數是無窮無盡的,就連著名的華裔數學家陶哲軒都只是在“幾乎所有的自然數”這個范圍內討論該猜想。
對此,李永樂老師呼喚小朋友們隨便找幾個整數驗證一下這個猜想,“熱愛數學,再加上努力學習,也許未來解決這個世界性難題的人就是你呢。”

這一話題發布后,眾多粉絲紛紛在評論區留言探討。有人認為,這個猜想與小時候看的《十萬個為什么》上的“角谷定理”提出的“奇數就+1,偶數就除以2,最終都會回到1”是一回事。也有網友表示,奇數的3n+1都變成了偶數,同時不存在2n>3N+1的情形,數字只能是越來越小。不少網友紛紛表示,小時候學的數學里,還有這么多奧秘,真是學到了!
9月開學季,抖音推出了#青少年100問 話題活動,邀請各行各業專家、教授、學者、達人分享解答各類有趣、有用的問題知識。除了李永樂老師通過抖音分享“冰雹猜想”外,鋼琴家郎朗向小孩子解答了學鋼琴注意力不集中老想上廁所的問題,李叔凡律師則分享了遇到校園霸凌時該怎樣應對的方法。截至目前,#青少年100問 話題播放量已超6億次。
隨著短視頻和直播的廣泛普及,越來越多知識創作者通過抖音展現才華、分享知識。同時,抖音也成為青少年、大學生等各年齡人群,學習語言、數學、英語、物理、育兒、運動等專業、實用、趣味知識的平臺。截至2021年6月,抖音上萬粉以上知識類創作者超過32萬名,發布的知識視頻超過1.5億條。