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四色定理のコンピューター証明を巡る数学界の分断

The Mathematical Community's Divide Over the Computer Proof of the Four-Color Theorem

#数学#四色定理#科学史
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およそ1200時間じかんの計算けいさんと100億回おくかいもの決定けっていをコンピューターに実行じっこうさせて示しめされた「四色定理よんしょくていり」の証明しょうめいは、1976年ねんの発表当時はっぴょうとうじ、数学界すうがくかいの意見いけんを大おおきく割わる事態じたいとなりました。「平面上へいめんじょうのいかなる地図ちずも、隣接りんせつする領域りょういきが異ことなる色いろになるように塗ぬり分わけるには4色しょくあれば十分じゅうぶんだ」とするこの定理ていりは、1852年ねんにイギリスの数学者すうがくしゃフランシス・ガスリーが気きづいて以来いらい、長年ながねんにわたって研究けんきゅうされてきた難問なんもんでした。

〜にわたって= Indicates that an action, condition, or research spans a wide period of time or physical range. Here, it describes research continuing over many years (長年にわたって).

証明しょうめいを発表はっぴょうしたケネス・アッペルとヴォルフガング・ハーケンは、地図ちずを「グラフ」という形かたちに置おき換かえた上うえで、特定とくていの攻略可能こうりゃくかのうなパターンを取とり除のぞいていく手法しゅほうをとりました。しかし、その検証けんしょうをコンピューターに委ゆだねたことに対たいし、一部いちぶの数学者すうがくしゃからは激はげしい反発はんぱつが起おこりました。ペンシルベニア大学だいがくのハーバート・ウィルフが「神様かみさまがあんなひどい方法ほうほうで定理ていりを証明しょうめいさせるはずがない!」と反応はんのうしたほか、エディンバラ大学だいがくのフランク・ボンソールは「もしその解決策かいけつさくが特殊とくしゅなケースのコンピューターによる検証けんしょうを伴ともなうのであれば、そのような解決策かいけつさくは数学科学すうがくかがくにはまったく属ぞくさない」と否定ひていしました。ケンブリッジ大学だいがくのG・スペンサー=ブラウンも数学すうがくの歴史れきしを汚よごすものだと主張しゅちょうし、この手法しゅほうを「不正行為ふせいこうい」とみなしたある大学だいがくの数学科長すうがくかちょうは、大学院生だいがくいんせいの意欲いよくをそぐとして2人にんに会あうことを禁きんじたほどでした。

Vた上で= Indicates doing something after first completing a preceding action as an essential premise. Here, it describes first converting maps into graphs before eliminating patterns.

一方いっぽうで、この証明しょうめいを受うけ入いれた数学者すうがくしゃもいました。発表前はっぴょうまえは学術誌がくじゅつしで手法しゅほうに疑義ぎぎを呈ていしていた伝説的でんせつてきな数学者すうがくしゃウィリアム・トーマス・タットは発表はっぴょうを受うけて2人にんを祝福しゅくふくし、ドイツのハインリヒ・ヘーシュも自身じしんがアルゴリズム的てきな手法しゅほうを考案こうあんしていたため受うけ入いれました。証明しょうめいの作成さくせいを手伝てつだったハーケンの息子むすこによれば、数学者すうがくしゃたちの反応はんのうは世代せだいで大おおきく分わかれたといいます。40歳以上さいいじょうの人々ひとびとはコンピューターによる証明しょうめいが正ただしいと納得なっとくできなかった反面はんめん、40歳未満さいみまんの人々ひとびとは700ページにわたる手動しゅどうでの計算けいさんのほうが信用しんようできないと感かんじていたと証言しょうげんしています。

〜反面= Contrasts two opposing aspects or reactions to the same matter ('while on the one hand..., on the other hand...'). Here, it contrasts older mathematicians' skepticism with younger mathematicians' distrust of manual calculations.

四色定理よんしょくていりをめぐっては、2026年ねんにも日本にほんやデンマークの研究けんきゅうチームによって新あらたな証明しょうめいが発表はっぴょうされ、グラフを4色しょくで塗ぬり分わけるアルゴリズムが大幅おおはばに高速化こうそくかされました。コンピューターによる「証明しょうめい」がもたらした半世紀前はんせいきまえの分断ぶんだんは、テクノロジーの発展はってんに伴ともなって数学界すうがくかいが直面ちょくめんした大おおきな課題かだいとして、今いまなお語かたり継つがれています。

〜に伴って= Indicates that another matter or challenge accompanies a change ('along with / as... progresses'). Here, it expresses that the mathematical community faced a major challenge as technology advanced.

Learning Notes

Grammar Patterns

PatternMeaning
〜にわたってIndicates that an action, condition, or research spans a wide period of time or physical range. Here, it describes research continuing over many years (長年にわたって).
Vた上でIndicates doing something after first completing a preceding action as an essential premise. Here, it describes first converting maps into graphs before eliminating patterns.
〜反面Contrasts two opposing aspects or reactions to the same matter ('while on the one hand..., on the other hand...'). Here, it contrasts older mathematicians' skepticism with younger mathematicians' distrust of manual calculations.
〜に伴ってIndicates that another matter or challenge accompanies a change ('along with / as... progresses'). Here, it expresses that the mathematical community faced a major challenge as technology advanced.

Vocabulary

WordReadingLevelMeaning
納得なっとくN3consent;agreement;acceptance
反発はんぱつN1opposition;rebellion;revolt;resistance;backlash;refusal
分断ぶんだんdividing into parts
検証けんしょうverification;confirmation;substantiation

Language Insights

  • •The Four-Color Theorem was the first major mathematical theorem proved primarily with a computer, fundamentally challenging the traditional mathematical philosophy that proofs must be human-verifiable by pencil and paper.
  • •In mathematics and computer science, the term 'graph' (グラフ) refers to a network of vertices connected by edges, which allowed mathematicians to transform geographical map coloring into an abstract topological problem.

Practice

Check what you just learned.

  1. しかし、その検証をコンピューターに委ねたことに対し、一部の数学者からは激しい が起こりました。

  2. コンピューターによる証明に対して、40歳未満の数学者たちはどのような反応を示しましたか。

Source: Gigazine