أسئلة ثورستون الـ 24

عالم الرياضيات الأمريكي ويليام ثورستون

تُعدّ أسئلة ثورستون الأربعة والعشرون مجموعة من المسائل الرياضية في الهندسة التفاضلية ، طرحها عالم الرياضيات الأمريكي ويليام ثورستون في بحثه المؤثر عام 1982 بعنوان " المتشعبات ثلاثية الأبعاد، والمجموعات الكلاينية ، والهندسة الزائدية"، والذي نُشر في نشرة الجمعية الرياضية الأمريكية . [ 1 ] وقد أثرت هذه الأسئلة بشكل كبير على تطور الطوبولوجيا الهندسية والمجالات ذات الصلة على مدى العقود اللاحقة.

تاريخ

ظهرت هذه التساؤلات عقب إعلان ثورستون عن حدسية الهندسة ، التي اقترحت إمكانية تقسيم جميع الفضاءات ثلاثية الأبعاد المدمجة إلى أجزاء هندسية. [ 1 ] وقد مثّلت هذه الحدسية ، التي أثبتها غريغوري بيرلمان لاحقًا في عام 2003، تصنيفًا كاملًا للفضاءات ثلاثية الأبعاد، وشملت حدسية بوانكاريه الشهيرة كحالة خاصة. [ 2 ]

بحلول عام 2012، تم حل 22 سؤالاً من أصل 24 سؤالاً طرحها ثورستون. [ 2 ]

جدول المسائل

أسئلة ثورستون الـ 24 هي: [ 1 ]

مشكلةوصف موجزحالةتم حل المشكلة في العام
الأولتخمين ثورستون الهندسي : يمكن تقسيم كل متعدد الشعب ثلاثي الأبعاد إلى متعددات شعب أولية من ثمانية هندسات أساسية.تم حل المشكلة بواسطة غريغوري بيرلمان باستخدام تدفق ريتشي مع الجراحة.2003
الثانيهل كل فعل لمجموعة منتهية على متعدد الشعب ثلاثي الأبعاد مكافئ لفعل متساوي القياس؟تم حلها بواسطة ميكس ، وسكوت ، ودينكلباخ، وليب.2009
الثالثفرضية الهندسة للمساحات المدارية ثلاثية الأبعاد : إذا لم يكن لهذه المساحة المدارية مساحات مدارية فرعية ثنائية الأبعاد، فهل يمكن تحليلها هندسيًا؟تم حلها بواسطة بويلو، وليب، وبورتي.2005
الرابعالنظرية العالمية لجراحة ديهن الزائدية : إعطاء حد أعلى للعمليات الجراحية غير الزائدية وإيجاد وصف للهندسة التي يتم إنشاؤها عند انهيار الجراحة الزائدية.تم حلها من خلال عمل أغول ولاكينبي وآخرين.2000–2013
الخامسهل جميع مجموعات كلاينية مروضة هندسياً ؟تم حلها من خلال عمل بوناهون وكاناري.1986–1993
السادسهل يمكن الحصول على كل مجموعة كلاينية كحد للمجموعات الهندسية المنتهية؟تم حلها بواسطة نامازي-سوتو وأوشيكا2012
السابعتطوير نظرية مجموعات شوتكي ونهاياتها، والتي ستكون مماثلة لنظرية مجموعات شبه فوكسية.تم حلها من خلال عمل بروك، وكاناري ، ومينسكي .2012
الثامنتحليل حدود مجموعات شبه فوكسية مع القطع المكافئ العرضي.تم حل اللغز بواسطة أندرسون وكاناري.2000
التاسعهل جميع مجموعات كلاينية طوبولوجياً مروضة ؟تم حلها بشكل مستقل بواسطة أغول وكاليغاري-غاباي.2004
العاشرمشكلة قياس أهلفورس الصفري : المجموعة التي تم الحصول عليها كمجموعة حدية لمجموعة كلاينية مولدة بشكل نهائي إما أن يكون لها قياس كامل أو قياس 0. في حالة القياس الكامل، هل تتصرف بشكل إرجودي ؟تم حلها كنتيجة لترويض هندسي.2004
الحادي عشرتخمين التصفح النهائي : هل يمكن تحديد التمثيلات المروضة هندسيًا لمجموعة معينة من خلال التصفح النهائي لها والقطع المكافئ؟تم حلها بواسطة بروك، كناري، ومينسكي.2012
الثاني عشرصف نوع شبه التماثل لمجموعات كلاينتم حل المسألة باستخدام نظرية الترقق النهائي.2012
الثالث عشرهل مجموعة النهاية للمجموعات الكلاينية ذات البعد الهاوسدورفي الأقل من 2 محدودة هندسياً ؟تم حل اللغز بواسطة بيشوب وجونز.1997
الرابع عشروجود خرائط كانون-ثورستون للفضاءات الزائدية.تم حلها بواسطة ماهان إم جيه.2009–2012
الخامس عشرهل من الممكن فصل المجموعات الفرعية المتولدة نهائياً بشكل متبقٍ في مجموعة كلاينية متولدة نهائياً؟تم حلها بواسطة إيان أغول ، بالاعتماد على عمل وايز .2013
السادس عشرفرضية هاكن الافتراضية : هل لكل مشعب ثلاثي الأبعاد غير كروي أو زائدي غطاء هاكن محدود؟تم حلها بواسطة إيان أغول.2012
السابع عشرإذا كان لدينا مشعب ثلاثي الأبعاد غير كروي، فهل له غطاء محدود مع عدد بيتي أول موجب ؟تم حلها بواسطة إيان أغول.2013
الثامن عشرالتخمين الليفي الافتراضي : كل مشعب زائدي ثلاثي الأبعاد له غطاء محدود وهو عبارة عن حزمة سطحية فوق الدائرة .تم حلها بواسطة إيان أغول.2013
التاسع عشرصف طوبولوجيا وهندسة المشعبات التي تم إنشاؤها كفضاءات خارج القسمة لـ PSL(2,C) بواسطة المجموعات الفرعية الحسابية .غير محلول.
القرن العشرونتطوير برنامج لحساب الشكل الكنسي للتشابهات السطحية وتأثير المجموعة للتشابهات في فضاءات الترقق الإسقاطية.تمت معالجة هذه المشكلة من خلال تطوير برنامج SnapPea وبرامج أخرى.التسعينيات - الألفية الثانية
القرن الحادي والعشرونتطوير برنامج لحساب الهياكل الزائدية على متعدد الشعب ثلاثي الأبعاد.تمت معالجة هذه المشكلة من خلال تطوير برنامج SnapPea وبرامج أخرى.التسعينيات - الألفية الثانية
الثاني والعشرونتطوير برنامج لجدولة المعلومات الأساسية حول المشعبات ثلاثية الأبعاد، أي: أحجامها، وثوابت تشيرن-سيمون أو العقد.تمت معالجة هذه المشكلة من خلال تطوير برنامج SnapPea وبرامج أخرى.التسعينيات - الألفية الثانية
الثالث والعشرونهل الأحجام الزائدية للمتشعب ثلاثي الأبعاد مستقلة بشكل منطقي ؟غير محلول.
الرابع والعشرونوجود هياكل زائدية على مشعبات ثلاثية الأبعاد مع جنس هيغارد المعطى.تم حلها بواسطة نامازي وسوتو.2009

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 ثورستون، ويليام ب. (1982)، "المشعبات ثلاثية الأبعاد، ومجموعات كلاين، والهندسة الزائدية"، نشرة الجمعية الرياضية الأمريكية ، 6 (3): 357-379 ، doi : 10.1090/S0273-0979-1982-15003-0
  2. 1 2 Thurston, William P. (2014)، “المشعبات ثلاثية الأبعاد، مجموعات كلاين والهندسة الزائدية”، Jahresbericht der Deutschen Mathematiker ، 116 : 3–20 ، دوى : 10.1365 / s13291-014-0079-5