سؤال پوانكاريه
حدسية پوانكاريه
إذا ما مددنا ربطة مطاطة (أستك) حول سطح تفاحة، إذن فبإمكاننا أن نقلص هذا الأستك إلى نقطة بتحريكه ببطء، بدون أن ينقطع وبدون أن نسمح له أن يفارق سطح التفاحة. من ناحية أخرى، لو تخيلنا أن نفس الأستك قد تمدد بطريقة ما في الاتجاه المناسب حول دونت، إذن فلن يكون هناك طريق لانكماشها بعد ذلك لتصبح نقطة بدون قطع إما الأستك أو الدونت. نحن نسمي سطح التفاحة "ببساطة متصل simply connected"، بينما سطح الدونت ليس كذلك. پوانكاريه، قبل نحو مائة عام، عرف أن كرة ثنائية الأبعاد هي في الأساس تتميز بهذه الخاصية "الاتصال البسيط"، ثم طرح السؤال المناظر لكرة ثلاثية الأبعاد (فئة النقاط في فراغ رباعي الأبعاد على بعد وحدة طول من الأصل). اتضح أن هذا السؤال هو في غاية الصعوبة، وقد كافح علماء الرياضيات مع هذا السؤال منذ ذلك الحين.[1]
الاثباتات لمختلف الأبعاد
تحدي اثبات الحدسية كو في الفراغ ثلاثي الأبعاد، أما الأبعاد الأخرى فقد تم البرهنة على صحتها: فالحدسية في الفراغ الرباعي الأبعاد أثبتها فريدمان سنة 1982، وفي الفراغ خماسي الأبعاد أثبتها زيمان سنة 1961، وفي الفراغ سداسي الأبعاد أثبتها ستالينگ سنة 1962، وفي الفراغ السباعي الأبعاد أثبتها سمال سنة 1961.
الوصف الرسمي
في سنة 2000 وبمناسبة السنة العالمية للرياضيات، وضع معهد كلاي للرياضيات (claymath) قائمة بسبع حدسيات رياضية مهمة، ووعد بمنح جائزة مالية قدرها 1,000,000$ لكل من يثبت صحة أو خطأ إحدى هذه الحدسيات، التي أطلق عليها مسائل جوائز الألفية.
والوصف الرسمي لحدسية بوانكاريه هو المترجم أعلاه ويوجد في حدسية بوانكاري
في سنة 2002 بدأ العالم الروسي گريشا پرلمان محاولة لحل المشكلة، وكان يعتبر العالم الأكثر قربا من البرهنة على صحة الحدسية:
5 يونيو 2006م: نشرت مجلة «اسيان اوف ما ثمتكس» وهي مجلة متخصصة في الرياضيات ومقرها الولايات المتحدة في عددها الاخير ان عالمين صينيين تمكنا من وضع الخطوات النهائية في حل لغز حير العلماء في انحاء العالم منذ أكثر من قرن من الزمان. وذكرت المجلة أن العالمان الاستاذ تشو شي بينغ والاستاذ تساو هواي دونغ قدما اثباتا كاملا للغز بوانكاريه الذي وضعه الفرنسي هنري بونكاريه 1904.
وقال الاستاذ شينغ - تونغ ياو عالم الرياضيات في جامعة هارفارد واحد رؤساء تحرير اسيان جورنال ان الاستاذ تساو هواي دونغ بجامعة ليغ في بنسلفانيا والاستاذ تشو شي بينغ بجامعة صون يات صن في مقاطعة گوانگجو بجنوب الصين وضعا اللمسات الاخيرة للاثبات الكامل لنظرية بوانكاريه الذي حير علماء الرياضيات في انحاء العالم. وتعد نظرية بوانكاريه في الرياضيات خاصة بالطبولوجيا و تعتبر أحد أشهر المسائل الرياضية التي لم يتم برهنتها حتى الآن
برنامج هاملتون وحل پرلمان
Several stages of the Ricci flow on a two-dimensional manifold.
مقال رئيسي: حل حدسية پوانكاريه
بدأ برنامج هاملتون في ورقة قدمها عام 1982 in which he introduced the Ricci flow on a manifold ووضح كيف يمكن إستخدامها لإثبات بعض الحالات الإستثنائية لحدسية پوانكاريه.[2] وواصل عمله في السنوات التالية، ولكن لم يستطع إثبات الحدسية. ولم يتم التوصل لحل فعلي حتى نشر گريگوري پرلمان أبحاثه مستخدما أفكار من أعمال هاملتون.
في أواخر 2002 و2003 نشر پرلمان ثلاث أوراق بحثية عن arXiv.[3][4][5] وفي هذه الأورق أثبت پرلمان حدسية پوانكاريه وحدسية أكثر عمومية، حدسية ثرستون الهندسية، مكملا برنامج رتشي فلو الذي وُضع مبكرة بواسطة رتشارد هاملتون.
من مايو حتى يوليو 2006، قدمت مجموعات مختلفة أوراق تحتوي على تفاصيل إثبات پرلمان للحدسية پوانكاريه، كالتالي:
بروس كلاينر وجون و. لوت قدما ورقا عن arXiv في مايو 2006 والتي احتوت على إثبات پرلمان للحدسية الهندسية.[6]
Huai-Dong Cao and Xi-Ping Zhu نشرا ورقة في عدد يوليو 2006 المجلة الآسيوية للرياضيات، مقدمين إثبات كامل لحدسية پوانكاريه وللحدسيات الهندسية، حيث استعملوا بعض الأعمال المبكرة لكلاينر ولوت .[7]
مورگان وگنگ تيان قدما ورقة عن arXiv في يوليو 2006، وفيها تفاصيل عن حدسية پوانكاريه (والتي كانت أسهل إلى حد ما عن الحدسية الهندسية الكاملة)[8] and expanded this to a book.[9]
ووجدت المجموعات الثلاثة أن الفجوات في أوراق پرلمان طفيفة ويمكن شغلها باستخدام تقيناته الخاصة.
في 22 أغسطس 2006، منح المؤتمر الدولي للرياضيات (ICM) پرلمان وسام فلدز لعمله على الحدسية، ولكن پرلمان رفض الوسام.[10][11][12] وتحدث جون مورگان للمؤتمر الدولي للرياضايات عن حدسية پوانكاريه، وأعلن في 2006 أن "پرلمان قام بحل الحدسية في عام 2003."[13]
في ديسمبر 2006 كرمت مجلة ساينس إثبات حدسية پوانكاريه كاختراق السنة ووضعتها على غلافها