卡拉兹猜想证明用python_科普：数学领域中的感觉像是“民科”的卡拉兹猜想

这两天看到网络上铺天盖地的关于阿提亚爵士证明黎曼猜想的宣传和讨论，尽管老爵士的证明在数学界中几乎没有引起什么正面的反响，但是仍然对老爵士报以热烈的掌声。黎曼猜想的数学描述对专业不是数学的人士来说，几乎就像天书一样的难以有直观的理解。反正本人的专业偏向物理，这几日读了无数的关于黎曼猜想的科普文章，仍然是一头雾水。但是数学领域中竟然也有一些至今仍未得到解答或者证明的数学猜想，看起来像是民科一样。比如，今天要稍微谈论一下的卡拉兹猜想。当然，我们说这个猜想像是“民科”，没有丝毫贬低的意思，而是，只要读到这个猜想，小学生也能理解其中的意思，并可以动手进行验证，而不是像黎曼猜想这种大神级的数学猜想，非得有高深的数学知识，才能去理解这种数学猜想。

卡拉兹猜想的内容：对任何一个自然数n，如果它是偶数，那么把它除以2；如果它是奇数，那么把它乘以3然后加1，再除以2。这样一直重复下去，最后一定在某一步得到1。是不是极其的简单，比如开始的时候n=3；由于是奇数，那么乘以三加一，得到10；10是偶数，于是除以2，得到5；5是奇数，那么乘以三加一，得到16；16是偶数，于是除以2，得到8；8是偶数，于是除以2，得到4；4是偶数，于是除以2，得到2；2是偶数，于是除以2，得到1。过程完毕！是不是只要一个小学生就可以对某个自然数进行验证？！只是其中需要经过的步数有时候多的让人难以忍受！

德国人卡拉兹在1950年的世界数学家大会上公布了这个猜想，据说当时的耶鲁大学师生齐上阵，想证明这个貌似很傻很天真的命题，结果卡拉兹猜想到现在也没有得到明确的数学证明。当然，也有人将该猜想称之为冰雹猜想或者3n+1问题(类似的还有5n+1，7n+1等等的问题)，因为在卡拉兹同时期有不少数学家独立的发现了这个问题，为了避免争议，很多人都采取了3n+1这个说法。到目前为止，已经明确在大约1d12(10的12次方)以内的所有的自然数都满足卡拉兹猜想，但是就是没有完全明确的数学证明过程。

当然，尽管卡拉兹猜想显得无比的天真直接，仍然有很多大数学家对其进行了关注。20世纪的著名学者、数学家盖伊(R.K.Guy)在介绍这一世界难题的时候,以"不要试图去解决这些问题"为标题。类似的，大数学家厄特希(P.Erdos)也曾经说过:"数学还没有成熟到足以解决这样的问题!"。因此，到目前为止，我们只能去验证卡拉兹猜想，但是还远没有达到去证明它的能力！

当然了，现在计算机语言已经非常的普及，不论是使用C语言还是使用python语言，很简单的几句程序语言，就可以对任意给定的自然数n进行验证，当然，几乎不需要对程序进行什么优化！大家有空闲的时候，可以去写一下自己的程序语言，对卡拉兹猜想的验证贡献一份自己的力量

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