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¿Qué es una pregunta matemática importante?

$\DeclareMathOperator\GL{GL}$ Muchas veces he oído a gente decir frases como X es una cuestión importante/ X es una cuestión natural. Me parece muy sorprendente porque para mí todo es cuestión de gustos. La gente me pregunta por qué estudiar ciertas cosas y mi respuesta mental es que es divertido o simplemente por curiosidad; pero a menudo lo que he descubierto es que cuando presento mi pregunta con suficiente jerga entonces están de acuerdo en que mis preguntas merecen ser estudiadas.

Un ejemplo es la positividad de Schur: para mí es un fenómeno extremadamente raro y cada vez que una familia de funciones simétricas es positiva de Schur me parece digna de estudio por derecho propio. Pero cuando tengo que explicárselo a la gente tengo que hablar en términos de mapa de Frobenius, representaciones de $\GL_n$ etc. Pero nunca entendí por qué las representaciones de grupo simétrico o $\GL_n$ es más importante que las funciones simétricas.

Así que realmente quiero saber cómo decidir si merece la pena estudiar una pregunta. ¿Cómo decido qué pregunta es importante plantear en matemáticas?

Lo siento si este no es el lugar adecuado para preguntar esto. Lo eliminaré si infringe de algún modo la política de MO.

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Chris Puntos 165

Efectivamente, es algo subjetivo. En el libro de Hardy Mathematician's Apology (Apología del matemático) se aborda esta cuestión con ejemplos. Pero los matemáticos suelen discrepar en muchas cuestiones, sean o no importantes. Por ejemplo, Vladimir Arnold discrepa de Hardy en muchos casos. Y Jacobi discrepaba de Fourier, en su famoso intercambio.

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jt. Puntos 3116

Palabras como "importante" y "natural" son obviamente subjetivas, ¡y no pasa nada! No debería sorprenderte saber que otras personas tienen opiniones sobre el valor de ciertas ideas matemáticas, igual que probablemente esperas que no se sorprendan de que tú también las tengas.

Dicho esto, su pregunta sugiere una comparación entre dos tipos de juicios de valor: "importante" o "natural" frente a "divertido" o "curioso". El primer tipo sugiere que la gente debe trabajar en el problema por obligación, mientras que el segundo sugiere que sería placentero hacerlo. Parece como si preguntaras: ¿de dónde viene ese sentido de la obligación?

La respuesta es, una vez más, obvia: viene determinada de manera informal por la forma en que la comunidad matemática asigna los recursos: espacio en revistas, dinero para becas, puestos académicos, etc. La comunidad tiene ciertas normas informales, expresadas muy bien en la lista de Gil Kalai, por ejemplo.

Pero es de suponer que esas normas existen para garantizar que la comunidad matemática está logrando algún tipo de objetivo mayor, que hace que merezca la pena invertir recursos en primer lugar. Creo que ese objetivo es algo así como "organizar y preservar el conocimiento matemático". A medida que se genera más y más conocimiento matemático, resulta más difícil, incluso para un grupo de expertos de tamaño modesto, hacer un seguimiento de todo ello. Así que para que todo ese conocimiento sobreviva en una forma que pueda ser fácilmente consumida y apropiada por las generaciones futuras, tiene que haber un proceso constante de simplificación y clarificación de las ideas más fundamentales.

Así que eso es lo que creo que significa "importante". Un estudiante de hoy puede graduarse en la universidad sabiendo resolver una docena de problemas en cada uno de los cuales los matemáticos del pasado pasaron toda su vida trabajando, y es porque las generaciones intermedias aislaron un pequeño número de ideas cruciales que lo unen todo, cosas como la definición de un límite, o las series de Fourier, o la teoría de Galois. Creo que muchos matemáticos de hoy se sienten en la obligación de prestar un servicio similar a los estudiantes del futuro.

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christina Puntos 21

Como Gil Kalai menciona en su respuesta que "no intentará definir la profundidad", he aquí un posible complemento a su respuesta. John Stillwell tiene una excelente conferencia sobre esta cuestión y su historia, disponible aquí: "¿Qué significa 'profundidad' en matemáticas?" .

Un ejemplo que me gusta especialmente es el de la primera parte, donde se presentan cuatro teoremas comúnmente aceptados como profundos: El teorema de Dirichlet sobre los primos en las progresiones aritméticas, la conjetura de Poincaré, el último teorema de Fermat y la clasificación de los grupos simples finitos. Una razón general que menciona es que, aunque todos son teoremas sobre objetos discretos, una de las cosas que los hace profundos es que de alguna manera la continuidad entra en las demostraciones. Además, utiliza la historia como indicador de profundidad, y menciona (como idea resumida de alto nivel) que:

[los teoremas son profundos porque] llevó mucho tiempo demostrarlos, implican varias etapas, y generalmente fueron muy buenos matemáticos los que trabajaron en ellos.

A continuación da la excelente definición de profundidad como "¡el número de hombros de gigantes en los que hay que apoyarse para alcanzar el resultado!".

Recomiendo a cualquier persona interesada en este tema que vea la conferencia completa.

3voto

Andrea Alciato Puntos 101

Belleza. La belleza es un factor importante. Una cuestión puede parecer irrelevante al principio, pero si admite una demostración bella, eso puede hacer que el resultado sea importante. Y no tiene por qué ser compleja, una prueba puede ser deslumbrante incluso en su sencillez.

1voto

RexE Puntos 181

Hoy la iso 2023-02-24, según mathoverflow, aquí están las preguntas importantes en matemáticas (votación > 200, la palabra importante aparece en alguna parte).

Qué hacer ? es la pregunta más importante.

¿Por qué una topología está formada por conjuntos abiertos?

Ejemplos de falsas creencias comunes también son importantes.

Errores son importantes.

El axioma de la elección .

Saber cuál es el mejor libro de texto de álgebra. Por alguna razón, Hartshorne está descalificado.

De nuevo ¿por qué una topología está formada por conjuntos abiertos?

Les conexiones sorprendentes en matemáticas son importantes.

¿Qué hace que la teoría de tipos dependientes sea más adecuada que la teoría de conjuntos para los asistentes de pruebas?

¿Cuáles son los ejemplos fundamentales es importante.

Filosofía detrás del trabajo de Mochizuki sobre la conjetura ABC .

Resultados matemáticos ampliamente aceptados que más tarde se demostraron erróneos son importantes

Por fin, rigor es importante.

Otras preguntas no han recibido muchos votos o no se han nombrado como importantes, por lo que pueden ser decentemente ignoradas.

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