
你喜欢谜语吗?我们有一个有趣的谜语要告诉你,虽然它已经被破解,但五十年来数学家们一直对它充满好奇。下面是这张永远中奖的彩票的故事,以及它的秘密是如何最终被揭开的。
永远中奖的彩票这个理论谜题是由英国数学家阿德里安·RD·马蒂亚斯于1969年提出的。
有没有一张总能中奖的彩票?整个70、80和90年代,理论家们都在试图解答这个问题。研究最终在20世纪90年代末停止,这个谜题至今仍未得到解答。
让我们更深入地探讨这个概念,但不要涉及太多技术或科学。
马蒂亚斯专注于秩序和结构以及数学系统中偶尔发生的事物。他的研究表明,自发事件与所谓的MAD家族之间存在相关性。
可以将MAD家族视为无限彩票游戏中每次必定会中奖的彩票。在这个特定的游戏中,彩票有无数行和无数列。每行本身都有无数个数字。
马蒂亚斯在他的问题中向数学界询问,我们所知的秩序和结构是否会阻止MAD家族(一张总是中奖的彩票)的存在。
正如您所见,这远非一个实际问题。它对彩票号码的选择没有帮助,对中奖彩票的识别也没有任何帮助。学者们经常在对某种可能性有特定预感时提出这样的理论问题。这种可能性在现实世界中是否有实际应用则完全是另一回事。
马蒂亚斯无法证明他感兴趣的关系。不幸的是,在阿斯格·达格·托恩奎斯特开始研究之前,没有其他数学家能够解开这个谜题。

托恩奎斯特是哥本哈根大学数学系的副教授,2002年他偶然发现了马蒂亚斯的这个谜语。当时,他正在加州大学攻读博士学位。
他对这个问题很好奇,但几年来他并没有花太多心思去寻找解决方案。回到哥本哈根后,他把所有的脑力都集中在发现马蒂亚斯怀疑存在的关系上。
2014年,托奎斯特决定从头开始重新思考这个难题。最终,他想出了一个全新的方法来解决这个问题。
1969年,马蒂亚斯提出了他的永不中奖的彩票概念,以及该理论的简化版本。托奎斯特首先攻克的就是这个简化版本的谜题。他设法找到了解决方案。
这篇文章重新引发了数学家对马蒂亚斯之谜的兴趣。
几周后,托恩奎斯特和他的同事开始撰写另一篇文章,旨在解决马蒂亚斯之谜的另一个方面。在组织研究时,数学天才们发现他们离解决方案更近了一步;比他们想象的要近得多。从那时起,这个过程就加速了,也更加精简了。
托恩奎斯特和他的团队花了五年时间研究Mathias问题!最终,他们的研究和解决方案发表在美国非常著名的《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。
根据托恩奎斯特的说法,彩票号码的聚集方式使得每次都无法确定中奖者。这正是马蒂亚斯猜测的谜语结果。托恩奎斯特通过他的工作证明了,如果彩票号码没有出现特定的模式和规律,就不可能凑成一张彩票。
这意味着永远中奖的彩票并不存在,也不可能在Mathias无限彩票游戏中获胜。

很好,你可能会想,但这些数学知识与我有什么关系呢?这个问题问得好!
虽然我们数学不太好,也不了解MAD家族和用于解决Mathias难题的所有原理,但我们知道一件事。世界上最聪明的人已经成功证明了一件事——永远中奖的彩票并不存在。
多年来,数学家和统计学家进行了无数次尝试,希望找到一种逻辑、模式或计算方法,以预测彩票每次的中奖率。
有些人设法大幅提高了中奖几率。有些人利用他们的研究来找出彩票游戏中的漏洞并解决这些问题,而不是为自己牟利。然而,所有这些工作从未产生过一个明确的方案,每次都能中奖。
马蒂亚斯之谜更像是一个理论问题,并不适用于现实世界的彩票游戏。然而,数学家们再次提出了一个特定的场景(即使它碰巧是一个不可能的场景),经过几十年的努力,他们终于证明,永远中奖的彩票根本不可能存在。
如果你对数学感兴趣,并且确实了解Mathias彩票之谜,你可以在
