사이먼 문제

Simon problems

수학에서 사이먼 문제(또는 사이먼의 문제)는 미국의 수학 물리학자 배리 사이먼이 2000년에 제기한 15개의 문제 시리즈다.[1][2] 데이비드 힐버트유명한 목록과 같은 다른 수학적 문제와 개방적인 추측에 영감을 받아, 사이먼 문제는 양자 연산자에 관한 것이다.[3] 이 중 8개의 문제는 슈뢰딩거 연산자의 비정상적인 스펙트럼 거동에 관한 것이며, 쿨롱 전위를 통합한 5개 연산자에 관한 것이다.[1]

2014년 아르투르 아빌라는 세 가지 사이먼 문제를 해결하는 등 공로로 필즈상을 수상했다.[4][5] 그 중에는 하나의 특정한 추상적인 양자 시스템의 에너지 수준 집합이 사실 칸토어 세트라는 것을 증명하는 문제가 있었는데, 이것은 마크 칵이 그것을 해결하기 위해 제시한 보상 이후 "10 마티니 문제"로 알려진 도전이었다.[5][6]

2000년 리스트는 사이먼이 1984년에 제기했던 유사한 문제들의 개선이었다.[7][8]

컨텍스트

쿨롱 에너지 문제에 대한 배경 정의:

  • is the space of functions on which are antisymmetric in spin and space.[1][clarification needed]
  • 해밀턴어 ) = (- i- Z )+ < 1 - j }-{\ {i}}}})+\1}{1[1][clarification needed]
  • ( N, ) ( , Z Z)가 있다[1][clarification needed].
  • ) 을(를) + j, Z)= N ,){\의 가장 작은 값으로 정의했다. 양의 정수 j 대한 그러한 숫자는 항상 존재하며 Z 사이에 있는 것으로 알려져 있다[1]

1984년 목록

사이먼은 1984년에 다음과 같은 문제를 열거했다.[7]

아니요. 단축명 성명서 상태 한 해 해결
첫 번째 (a) 거의 항상 뉴턴의 중력 입자에 대한 전지구적 존재 (a) 뉴턴 방정식이 글로벌 솔루션을 갖지 못하는 초기 조건 집합이 0을 측정한다는 것을 증명한다. 1984년 현재 영업 중이다.[7][needs update] 1977년, 사리는 이것이 4체질 문제에 대한 사실임을 보여주었다.[9] ?
(b) 뉴턴 N-body 문제에 비 충돌 특이점의 존재 뉴턴 N-body 문제에 일부 N과 적절한 질량에 대한 비 충돌 특이치가 있음을 보여 준다. 1988년에 시아는 충돌하지 않는 특이점을 겪는 5체 구성의 예를 들었다.[10][11][12]

1991년 게버는 n의 가치가 충분히 큰 비행기의 3n-body 문제도 충돌하지 않는 특이점을 겪는다는 것을 보여주었다.[13]

1988[verification needed]
2위. (a) 부드러운 코어를 가진 기체의 인체모형성 상자 안에 있는 N 입자의 역학(예: 매끄러운 벽 전위 포함)이 에고다이컬인 혐오스러운 매끄러운 전위를 찾는다. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update]

시나이도 한때 단단한 구체 가스가 에르고디컬하다는 것을 증명했지만, 입자가 둘인 경우와 3, 4, 5개의 입자를 스케치한 것 외에는 완전한 증거는 나타나지 않았다.[7]

?
(b) 평형 접근 적절한 거리에서 매력적인 힘을 가진 대형 시스템이 평형에 접근하는 것을 정당화하거나, 한정된 부피에서 엄격한 인간성에만 의존하지 않는 대체 시나리오를 찾으려면 위의 시나리오를 사용한다. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
(c) 양자 하이젠베르크 역학에 대한 점근성 아벨리안성 다차원 양자 하이젠베르크 모델이 무증상 아벨리안이라는 것을 증명하거나 반증한다. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
3번째 난기류 등등 난류의 시작 이론과 완전히 발달한 난류의 이론을 포함하여 동적 시스템의 장기적 행동에 대한 종합적인 이론을 개발한다. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
4번째. (a) 푸리에의 열법 온도 차이가 {\ L 의 시스템이 한계 L → \에서 - 로 가는 열온도를 갖는 기계 모델을 찾아보십시오 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
(b) 쿠보의 공식 양자 모델에서 쿠보의 공식을 정당화하거나 전도성의 대체 이론을 찾아라. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
5일. (a) = 고전적 하이젠베르크 상관관계의 지수적 붕괴 2차원 클래식 하이젠베르크 모델을 생각해 보십시오. 모든 베타에서 거리가 무한대에 가까워질수록 상관관계가 기하급수적으로 붕괴한다는 것을 증명한다. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
(b) 클래식 하이젠베르크 모델의 순수 위상 및 저온 베타에서의 D= D 모델과 3 3에서평형 상태가 ( 3) : 구체 아래에 단일 궤도를 형성한다는 것을 증명한다.
(c) 클래식 하이젠베르크 모델용 GKS g (는) D= 3 모델에서형식 γ )의 유한 제품 _}\ > , ,< , < g > β , [clarification needed]
(d) 퀀텀 하이젠베르크 모델의 위상 전환 및 대형 베타의 경우 퀀텀 하이젠베르크 모델의 범위 순서가 길다는 것을 증명하십시오.
6일. 강자성 설명 현실적인 양자 시스템의 적절한 모델에서 페로마그네틱스(또는 대안)의 기원을 하이젠베르크 그림을 검증한다. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
7일. 연속상 전환의 존재 페어 전위와 밀도의 적절한 선택을 위해 자유 에너지가 일부 베타에서 C 이 아닌 C1}임을 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
8일. (a) 재생성 그룹의 공식화 -차원 Ising-type 시스템에 대한 수학적으로 정확한 재호르몬 변환을 개발하십시오. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
(b) 보편성 증명 인접 결합이 가장 가깝지만 세 방향의 서로 다른 결합 강도가 있는 Ising-type 시스템의 임계 지수가 결합 강도 비율과 무관하다는 것을 보여준다.
9일 (a) 단거리 N-body 양자 시스템에 대한 점증적 완전성 a+= ( X) 임을 증명한다[clarification needed] 1984년 현재 영업 중이다.[7][needs update] ?
(b) 쿨롱 전위에 대한 점근성 완전성 Suppose . Prove that .[clarification needed]
10일 (a) 이온화 에너지의 단소성 (a) ( )( - ,)( ) (Δ E ) ( Z) 디스플레이 을(를) 증명한다[clarification needed] 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
(b) Scott의 보정 Z)- e / )/ 개가 존재하며 스콧이 발견한 상수다.[clarification needed]
(c) 점근 이온화 )( Z, 의 대표적인 점증상 약물들을 찾아 보십시오[clarification needed]
(d) 최대 이온화 전하의 무증상 약물 ( Z)/ = }임을증명한다[clarification needed]
(e) 보세물질 붕괴율 Find suitable such that .[clarification needed]
11일 결정의 존재 결정의 존재에 대한 적절한 버전을 증명한다(예: 어떤 무한 격자 구성으로 수렴되는 구성을 최소화하는 선택권이 있다). 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
12일 (a) Anderson 모델에 확장된 상태의 존재 및 소형 에서 Anderson 모델의 절대 연속 스펙트럼 영역이 있음을 증명하고 = }에 대해 거짓인지 여부를 확인하십시오[clarification needed] 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
(b) 무작위 전위로 "운송"에 대한 분산 바인딩 ( ,( t - i ) )Δ ( + t) 앤더슨 모델용 1+ t 및 더 일반적인 무작위 잠재력.
(c) Anderson 모델의 이동성 가장자리를 통한 () 의 부드러움 모델에서K (E ){\ 상태[clarification needed] 밀도 기능이 모든 커플링의 앤더슨 모델인가?
(d) 거의 마티외 방정식의 분석 거의 마티외 방정식에 대해 다음을 확인하십시오.
  • 이(가) Louville 번호이고 0인 경우, 스펙트럼은 거의 모든 에 대해 순수하게 단수 연속이다
  • 만약 \}이(가) Roth < {\인 경우, 스펙트럼은 거의 모든 에 대해 순수하게 절대적으로 연속적이다
  • (가) Roth 수이고> 이면 스펙트럼은 순전히 밀도 높은 순수 포인트다.
  • }이([clarification needed]가) Roth α 2 인 경우,( h) 에 Lebesgue 측정치가 0이고 스펙트럼은 순수하게 연속형이다.
(e) 연속 거의 주기적 모델에서 점 스펙트럼 Show that has some point spectrum for suitable and almost all .
13일 자기 방어 보행에 대한 중요 지수 Let be the mean displacement of a random self-avoiding walk of length . Show that is for dimension at least four and is greater otherwise. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
14일 (a) QCD 작성 양자 색역학의 정확한 수학적 구조를 제시하라. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?
(b) 리노멀라이징 가능한 QFT 리노멀 가능하지만 초레노멀 가능하지 않은 비교 양자장 이론을 구축한다.
(c) QED의 불일치 QED가 일관된 이론이 아니라는 것을 증명하라.
(d) 의 불일치 비종교 4 이론이 존재하지 않음을 증명한다.
15일 우주 검열 우주 검열의 적절한 버전을 공식화하고 증명하거나 반증한다. 1984년 현재 영업 중이다.[needs update] ?

2000년 사이먼은 자신이 열거한 문제 중 5개가[which?] 해결됐다고 주장했다.[1]

2000년 목록

2000년에 나열된 Simon 문제([1][14]원래 분류 포함)는 다음과 같다.

아니요. 단축명 성명서 상태 한 해 해결
양자 전달 및 비정상적인 스펙트럼 거동
첫 번째 확장 상태 앤더슨 이 v 3{\3}에 대해 순수하게 연속적인 스펙트럼과 일부 에너지 에서b - {\의 적절한 값을 가지고 있음을 증명하십시오. ? ?
2위. 국산화 2차원 = 에 대한 Anderson 모델의 스펙트럼이 밀도 높은 순수 지점임을 입증하십시오. ? ?
3번째 양자확산 Prove that, for and values of where there is absolutely continuous spectrum, that grows like ? ?
4번째. 십 마르티니 문제 θ, 의 스펙트럼이 모든 0 및 모든 비합리적 에 대한 캔터 세트(즉, notholtor }). 푸이그(2003)가 해결했다.[14][15] 2003
5일. θ, 의 스펙트럼이 = 2 =2 모든 비합리적 대해 0을 가지고 있음을 증명한다 아빌라와 크리코리안(2003)이 해결했다.[14][16] 2003
6일. θ, = {\2및 모든 비합리적 에 대해 절대적으로 연속적이라는 것을 증명한다 ? ?
7일. Do there exist potentials on such that for some and such that 에 몇 가지 특이한 연속 스펙트럼이 있는가? 본질적으로 데니소프(2003)가 L 개만 부패하면 해결된다.

전적으로 키슬레프(2005)에 의해 해결되었다.[14][17][18]

2003, 2005
8일. Rν에 V={V())\displaystyle}함수(^{\nu}}가 ∫)−+1V())2dνν)<>∞{\displaystyle \int)^{-\nu +1}V())^{2}d^{\nu}x<, \infty},ν ≥ 2{\displaystyle \nu \geq 2}. − Δ+V{\display을 입증하다 가정하자.스타일-는) [ ,) {\ [에 무한 다중성의 스펙트럼이 절대적으로 연속적이다 ? ?
쿨롱 에너지
9일 ( )- 이(가) Z에 대한 경계임을 증명하십시오 ? ?
10일 (E) ( ) ( -) - ( (\ E)의 점근법이란 무엇인가 Z → Z ? ?
11일 핵탄두 모델을 수학적으로 이해하라. ? ?
12일 첫 번째 원리에서 분자 구성을 결정하는 현재의 기술을 정당화할 수 있는 수학적 의미가 있는가? ? ?
13일 핵의 수가 무한대에 근접함에 따라 분자와 전자의 일부 중립적 시스템의 접지 상태가 주기적 한계(즉, 양자 원리에 근거한 결정체가 존재한다는 것)에 근접한다는 것을 증명한다. ? ?
기타 문제
14일 상태 ( ) 스타일 의 통합 밀도가 에너지에서 연속적이라는 것을 증명하십시오. ? ?
15일 리브-스루링 추측 ,,ν, ν {\ 여기서 = ,1 < \ }2에 대한 Lib-{no}을 증명하십시오 ? ?

참고 항목

외부 링크

  • "Simon's Problems". MathWorld. Retrieved 2018-06-13.

참조

  1. ^ a b c d e f g h Simon, Barry (2000). "Schrödinger Operators in the Twenty-First Century". Mathematical Physics 2000. Imperial College London. pp. 283–288. doi:10.1142/9781848160224_0014. ISBN 978-1-86094-230-3.
  2. ^ Marx, C. A.; Jitomirskaya, S. (2017). "Dynamics and Spectral Theory of Quasi-Periodic Schrödinger-type Operators". Ergodic Theory and Dynamical Systems. 37 (8): 2353–2393. arXiv:1503.05740. doi:10.1017/etds.2016.16. S2CID 119317111.
  3. ^ Damanik, David. "Dynamics of SL(2,R)-Cocycles and Applications to Spectral Theory; Lecture 1: Barry Simon's 21st Century Problems" (PDF). Beijing International Center for Mathematical Research, Peking University. Retrieved 2018-07-07.
  4. ^ "Fields Medal awarded to Artur Avila". Centre national de la recherche scientifique. 2014-08-13. Retrieved 2018-07-07.
  5. ^ a b Bellos, Alex (2014-08-13). "Fields Medals 2014: the maths of Avila, Bhargava, Hairer and Mirzakhani explained". The Guardian. Retrieved 2018-07-07.
  6. ^ Tao, Terry (2014-08-12). "Avila, Bhargava, Hairer, Mirzakhani". What's New. Retrieved 2018-07-07.
  7. ^ a b c d e Simon, Barry (1984). "Fifteen problems in mathematical physics". Perspectives in Mathematics: Anniversary of Oberwolfach 1984 (PDF). Birkhäuser. pp. 423–454. Retrieved 24 June 2021.
  8. ^ Coley, Alan A. (2017). "Open problems in mathematical physics". Physica Scripta. 92 (9): 093003. arXiv:1710.02105. Bibcode:2017PhyS...92i3003C. doi:10.1088/1402-4896/aa83c1. S2CID 3892374.
  9. ^ "A global existence theorem for the four-body problem of Newtonian mechanics" (PDF). Journal of Differential Equations. 26 (1): 80–111. 1977-10-01. doi:10.1016/0022-0396(77)90100-0. ISSN 0022-0396.
  10. ^ Zhihong, Xia (1989). "The existence of the noncollision singularities in Newtonian system - ProQuest". www.proquest.com. Retrieved 2021-09-09.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)
  11. ^ Xia, Zhihong (1992). "The Existence of Noncollision Singularities in Newtonian Systems". Annals of Mathematics. 135 (3): 411–468. doi:10.2307/2946572. ISSN 0003-486X.
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  14. ^ a b c d Weisstein, Eric W. "Simon's Problems". mathworld.wolfram.com. Retrieved 2021-06-22.
  15. ^ Puig, Joaquim (18 November 2003). "Cantor Spectrum for the Almost Mathieu Operator". Communications in Mathematical Physics. 244 (2): 297–309. doi:10.1007/s00220-003-0977-3. ISSN 1432-0916. S2CID 120589515. Retrieved 23 June 2021.
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  18. ^ Kiselev, Alexander (2005). "Imbedded singular continuous spectrum for Schrödinger operators". Journal of the American Mathematical Society. 18 (3): 571–603. doi:10.1090/S0894-0347-05-00489-3. ISSN 0894-0347. Retrieved 23 June 2021.