Erdős Problems:一座仍在生长的数学问题档案馆,以及尚无证明的完整清单

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一座收藏着大量数学问题卡片的深绿色档案馆,前景有一颗正在发芽的橡子
题图是一幅概念插画:有些问题只是很快吃完的“棉花糖”,有些问题却像橡子,会长成一整片新数学。

数学史上很少有人像保罗·埃尔德什(Paul Erdős,1913—1996)那样热衷于提问题。他把问题写进论文、问题集和私人通信,也常在问题后面放上 10 美元、100 美元乃至 1 万美元的奖金。对他来说,一道好题并不只是等待打钩的任务:它可以暴露一个领域真正的障碍,也可能逼出一套此前不存在的方法。

Erdős Problems 想做的,就是把这些散落几十年、跨越大量文献的问题整理到同一处。它既像目录,也像持续更新的研究地图:每道题有统一编号、简洁陈述、原始出处、进展说明、参考文献、主题标签和讨论区,还可以按状态、奖金、文献或关键词检索。

截至 2026 年 7 月 28 日,网站首页显示:数据库共有 1217 道题,其中 565 道已解决,652 道仍标为 open。不过,“open”和“没有 proof”看似简单,实际至少有三套不同含义。本文先介绍网站,再把口径拆开,最后给出一份可复核的完整编号清单。

先说结论:若把“完全没有解决、也没有已记录的形式化解答”严格定义为社区数据库中的 informal_status: open 且 formal_status: unformalized,当前共有 607 道。另有 53 道仍未得到通常意义的结论,但已被归入有限可判定、可证伪、可验证或 ZFC 独立性等更精细的状态。网站自身的二元标签则是 652 道 OPEN;两套数据存在少量状态更新与分类差异,不能直接互换。

一、这个网站从哪里来

网站由英国数学家 Thomas Bloom 创建。Bloom 在回顾文章中写道,项目于 2023 年 3 月底开始搭建,2023 年 5 月 28 日正式上线;最初只有 200 多道题。促使他动手的,是一个研究者很实际的烦恼:翻到 Erdős 的旧论文时,很难迅速知道某个问题究竟仍然开放、早已在冷门论文中解决,还是已经发展成另一个领域里的著名定理。1

这个工程从一开始就不可能靠一次整理“完成”。Erdős 发表过 1500 多篇论文,还有大量问题散落在信件与合著文章里。网站 FAQ 明确说,它不是 Erdős 所有问题的全集,目标也带有策展者的主观判断:优先收录能独立陈述、足够有趣、出现在专门问题集里,或有奖金记录的问题。少数条目也不是 Erdős 首创,而是他喜欢、反复传播的问题,页面会尽量注明原作者。2

截至本文成稿,网站的“Problem Lists”页面列出了 147 份 Erdős 问题文献,其中只有 65 份被标为已经完整核查。换言之,1217 不是 Erdős 一生所提问题的总数,而是当前已经编入这个项目的数量。3

二、它不只是一张未解题名单

随便打开一道题,例如 第 3 题,可以看到几层信息:

  • 一句尽量简洁的数学陈述。 Bloom 有时会重写原文,使问题更容易解析,但保留底部的原始文献入口;
  • OPEN / SOLVED 状态。 以及某些题目的有限可计算性质;
  • 历史奖金。 这是 Erdős 曾经给问题估的价值,不是网站承诺付款;
  • remarks 与参考文献。 这里通常比“答案”更有价值,因为它展示已知上界、下界、特殊情形和几十年的推进路线;
  • 标签与检索。 数论、图论、Ramsey 理论、距离问题、素数、超图等主题可以交叉浏览;
  • 论坛与状态历史。 研究者可以补文献、讨论思路、声明正在研究某题,并追踪页面何时由 OPEN 改成 SOLVED;
  • 随机题目与编号区间。 适合浏览,也方便一次打开一批题。

2025 年,Bloom 与 Terence Tao 又建立了公开的 Erdős problem database,用一份 YAML 文件维护每道题的细状态、Lean 形式化和 OEIS 链接,并自动生成可筛选表格。这个仓库不是主站的简单镜像,而是一层社区维护的数据基础设施。Tao 将它描述为一个“公民数学”项目:即使不能证明猜想,参与者也可以计算相关整数序列、在 OEIS 中寻找匹配、补充文献或形式化陈述。4

三、OPEN、solved 与 proof 到底分别是什么意思

这是使用网站时最容易踩坑的地方。

1. solved 不等于“猜想被证明为真”

公开数据库把已经结束的问题分成三类:

  • proved:命题被证明为真;
  • disproved:找到反例或证明命题为假;
  • solved:以其他方式得到满意解决,例如题目不是简单的是非问句,或多部分问题出现了混合答案。

所以“反例推翻猜想”同样是 solved。一道题也可能因为原问题表述含糊、结论依赖公理体系,或已归约为有限计算,而不能塞进最朴素的“有证明 / 没证明”二分法。

2. statement formalized 不等于 solution formalized

数据库同时记录两个看起来很像、实则完全不同的字段:

  • statement formalized:只是把题目准确翻译成 Lean,让证明助手知道“要证明什么”;
  • solution formalized:已经有一份 Lean 可以检查的解答证明。

当前有 509 道题的陈述进入了 Lean 的 Formal Conjectures Repository,但只有 206 道题的解答被记录为已在 Lean 中形式化。甚至可能出现 open (Lean):机器检查通过了一份解答,但人类数学家还没有完成消化与确认,因此非形式化状态暂时保留为 open。公开数据库的 字段说明 专门解释了这种情况。5

3. 网站的 OPEN 是“当前掌握到的状态”

主站在每一道开放问题下面都放着警告:open 反映的是站主当前的判断,可能存在尚未发现或尚未录入的文献。FAQ 更直接地说,数据库并非完全最新;在投入大量时间解题前,应当自己做文献检索。2

首页的 “OPEN → SOLVED” 日期也只是网站修改标签的日期,不是数学上真正解决问题的日期。某个证明可能早在几十年前就已发表,只是最近才被数据库发现。

四、2026 年 7 月 28 日的状态总表

下面的数据来自当日 07:39 UTC 的公开数据库提交 2e7e7a6,并与同日主站的完整 OPEN 区间核对。6

口径 数量 含义
主站 SOLVED 565 主站当前二元标签为已解决
主站 OPEN 652 主站当前二元标签为开放
社区数据库 proved 330 命题被证明
社区数据库 disproved 132 命题被证伪
社区数据库 solved 94 以其他方式解决
社区数据库 open 608 未归入有限性或公理独立性等特殊状态
特殊未决状态 53 27 可证伪、7 可验证、9 可判定、3 不可证、4 不可证伪、3 独立
有 Lean 解答 206 形式化的是解答,而不只是题目陈述
有 Lean 陈述 509 只说明题目已被机器可读地表达

为什么 330 + 132 + 94 = 556,不是主站的 565?为什么社区数据里 608 + 53 = 661 个“开放或特殊未决”,又不是 652?这是两个数据源的更新时间与语义不同造成的。逐条比对可以看到:

  • 社区数据库把 7 个有限可判定问题和 3 个 ZFC 独立问题放在特殊状态,而主站已把它们计入 SOLVED;
  • 第 469 题在社区数据中已是 proved (Lean),主站当前仍显示 OPEN;
  • 另有一个不影响上述总数差、却关系到“有没有 proof”的边界案例:第 1112 题是 open (Lean),已有形式化解答,但尚未被人类状态完全吸收。

前两项共 11 条交叉差异,恰好解释了总数偏移。第 1112 题则说明,即使两个数据源都写着 open,“没有被社区接受的人类证明”与“完全不存在机器检查过的证明”仍可能是两件事。如果目标是找题研究,不能只下载一次编号清单;应打开题目页,检查最新讨论,再做独立文献检索。

五、哪些才算“完全没有 solved,也没有 proof”

为了让问题可回答,我采用一个可机械复核的严格口径:

informal_status = open
且
formal_status = unformalized

这表示社区数据库既没有把问题归为 proved、disproved 或 solved,也没有记录一份 Lean 解答;同时排除已经知道可由有限搜索裁决、或涉及 ZFC 可证性边界的特殊状态。结果是 607 道,约占全部 1217 道题的 49.9%。

这 607 道题里,仍有 307 道已经完成了 Lean 陈述形式化。再次强调:这只代表“题目已精确输入”,并不代表“证明已经存在”。

领域分布

标签可以重叠,例如一道题可以同时属于数论、加法组合与等差数列。按出现次数看,607 道严格开放问题中最常见的标签是:

标签 问题数
数论 316
图论 122
Ramsey 理论 60
几何 55
加法组合 48
素数 43
距离问题 33
分析 27
染色数 27
集合论 21

其中 53 道仍挂有奖金记录。金额最高的是 第 142 题:求无 $k$ 项等差数列集合最大规模 $r_k(N)$ 的渐近公式,页面记录的奖金为 1 万美元;其次是奖金 5000 美元的 第 3 题。网站只负责记录奖金,不负责支付;目前 Erdős 奖金由 Combinatorics Foundation 管理,通常要求解答先在可信期刊发表,并提供 Erdős 确实许诺该金额的文件。2

十个有代表性的入口

下面不是“最容易的十题”,也不是难度排名,只是帮助读者看见这 607 道题有多么不同。

编号 问题轮廓 页面奖金
#1 互不相同子集和的集合,是否必有 $N\gg 2^n$;Erdős 称之为自己“或许第一个严肃的问题” 500 美元
#3 倒数和发散的整数集合,是否必含任意长等差数列 5000 美元
#20 向日葵猜想:固定 $k$ 时,$n$-一致集合族的阈值能否压到 $c_k^n$ 1000 美元
#28 Erdős–Turán 加法基猜想:二元表示数能否始终有界 500 美元
#52 整数集合的和集与积集,是否至少一个几乎达到平方规模 250 美元
#61 Erdős–Hajnal 猜想:禁掉固定诱导子图后,齐性点集能否达到多项式规模 无
#77 对角 Ramsey 数 $R(k)$ 的指数增长率极限是否存在、等于多少 250 美元7
#89 平面上 $n$ 个点能否总确定 $\gg n/\sqrt{\log n}$ 种不同距离 500 美元
#120 任意无限实数集是否都存在一个正测度集合,避开它的所有仿射副本 100 美元
#571 / #713 二部图 Turán 数能出现哪些增长指数,这些指数是否必为有理数 无 / 500 美元

这里也能看出“网站上的 Erdős problem”不必由 Erdős 首创。例如 第 1135 题是 Collatz 猜想;页面明确说明它不是 Erdős 提出的,只因他曾讨论并评价过它而被收录。

六、607 道严格开放、无已记录 Lean 解答的问题编号

以下是提交 2e7e7a6 的静态快照。连续三个以上的编号用短横线压缩,例如“9–12”表示 9、10、11、12 均在清单中。把编号 n 接到 https://www.erdosproblems.com/n 后即可打开题目。想查看随数据库更新的版本,可使用实时筛选表;想查看主站自己的全部 652 个 OPEN 条目,可打开主站 OPEN 区间。

展开 607 道题的完整编号快照
  • 1–100:1、3、5、9–12、14、15、17、18、20、25、28、30、32、33、36、39–41、44、50–52、60–62、65、66、68、70、74、75、77、78、80–82、84–87、89、91、96、98–100
  • 101–200:101–104、108、111、112、117、120、122、124、126、129–132、137、138、141–143、145、146、148、149、151、153、155、156、158–162、165、168–170、172–174、176、177、180、181、183、184、187、188、193、195–197、200
  • 201–300:201、203、208、212、213、217、218、222、233、234、236、238、241、243、244、247、249、251、252、254、256、257、260、261、263–265、267、269、271–274、276、278、279、282、288、289、291、293、295
  • 301–400:301、302、304、306、311–313、317、319、322–327、329、332、334–336、338、340–342、345、346、348、349、352、354、357、359、361、365、367、368、371、373、374、376、377、382、383、385、386、388–390、393、394、396、400
  • 401–500:404、406、408–417、420–425、428、430–432、436、445、450–452、454–456、460–463、467、468、470、472、477–479、483、486、489、495、500
  • 501–600:501、503、507–510、513、514、517、520–522、524、528–531、535、536、538、539、544、545、550、552、554、555、557、558、560–564、566–569、571–573、575、576、579、584、585、588、589、592、593、595–598、600
  • 601–700:601、602、604、609、611、612、614、616、620、623–627、629、634、635、638、640、642–644、653–655、657、660–663、665、667–671、675–677、679–681、683–689、691、693、695、700
  • 701–800:701、704、706、708–714、719、724–727、730、731、734、738、740、749、757、761、766、768–770、773、774、776、778、782、786–792、796
  • 801–900:802、805、809–813、817、819–821、824、826–831、836–840、849、850、852–857、859、860、864、866、870、872、873、875、876、878、879、881、883、885–887、889–893
  • 901–1000:901、902、906、911–913、917–919、928–936、938–940、942–945、949–956、959、961–963、968–973、975、976、978、979、983、985、995、996
  • 1001–1100:1002–1005、1011、1013、1016、1017、1029、1030、1032、1033、1035、1038–1040、1045、1049、1052–1057、1059–1063、1065、1066、1068、1070、1072–1075、1083–1088、1093–1095、1097、1100
  • 1101–1200:1101、1103、1104、1106–1111、1113、1117、1120、1122、1131–1133、1135、1137、1139、1142–1146、1150–1152、1155–1160、1162、1163、1167、1168、1170–1173、1175、1177、1178、1181–1184、1186、1188、1189、1191、1192、1194、1199、1200
  • 1201–1217:1201、1203、1204、1206–1210、1212

七、另外 53 道:仍未结束,但不宜叫“完全开放”

下面这些题没有被社区数据库归为 proved、disproved 或 solved,也都没有记录 Lean 解答;但它们已经具有比普通 open 更强的逻辑或计算结构。

状态 数量 含义 编号
falsifiable 27 若命题为假,可由有限反例证伪 23、64、97、106、107、114、128、167、242、287、375、398、458、488、548、583、617、628、699、723、743、779、982、993、1020、1041、1082
verifiable 7 若命题为真,可由有限例证验证 7、307、364、366、647、672、835
decidable 9 已归约为有限计算,原则上真伪都能由计算裁决 19、475、506、547、551、556、580、742、848
not provable 3 存在命题为假的 ZFC 模型,因此不能从 ZFC 证明 474、736、739
not disprovable 4 存在命题为真的 ZFC 模型,因此不能从 ZFC 证伪 1154、1169、1174、1176
independent 3 已知独立于 ZFC 1119、1123、1127

这张表也解释了为什么“没有 proof”不是一个足够精确的数据库字段。独立性证明本身当然是一份深刻的证明,只是它证明的不是原命题为真或为假,而是常用公理体系无法决定它。

八、怎样正确使用这份清单

第一,先读 remarks,再读原始文献。 网站为了可读性会压缩或改写问题,真正研究时必须回到页面底部列出的 Erdős 原文与后续论文。

第二,把 OPEN 当成检索起点,不当成权威认证。 先搜 MathSciNet、zbMATH、Google Scholar、arXiv 和题目评论区。某些所谓“新证明”最后只是重新发现一个旧结果;反过来,数据库也可能尚未注意到刚发表的进展。

第三,区分解决原题与推进界。 很多页面已经积累了极强的部分结果。没有达到 Erdős 最初要求,不代表几十年的研究“什么都没证明”。第 89 题的不同距离问题就是典型:Guth 与 Katz 已把下界推进到 $\gg n/\log n$,但页面要求的 $\gg n/\sqrt{\log n}$ 仍未达到。

第四,奖金不是难度的线性刻度。 Erdős 给价并不总是一致,网站在有歧义时记录找到的最高报价。有些低奖金问题极难,有些高奖金问题的价值则来自它可能打开一整套新方法。

第五,如果发现更新,就反馈给社区。 主站接受题目评论与邮件补充,公开数据库接受 pull request。这个项目最有价值的部分,恰恰不是某一天冻结的统计数字,而是数学家、形式化研究者和计算实验者不断纠错的过程。

九、这座档案馆真正记录的是什么

Erdős Problems 表面上在记录 1217 个问题的状态,深一层却在记录数学知识如何变化:一个猜想可能先被证明特殊情形,再被改善常数,随后找到反例,最后由 Lean 检查;也可能早已解决,只是答案沉在一篇没人注意的论文里。数据库中的每一次状态变化,都带着文献发现、同行核查与定义澄清。

因此,652 个 OPEN 不是“人类失败了 652 次”,607 个完全开放问题也不是一张可以直接喂给模型的排行榜。它们是 607 个仍缺少关键观念的入口。Erdős 喜欢把问题分成容易入口的“棉花糖”和可能长出新理论的“橡子”;真正困难的是,在答案出现以前,没有人确切知道手里拿着哪一种。


  1. Thomas Bloom, A new blog and a site retrospective,2026 年 1 月 19 日;其中说明网站于 2023 年 5 月 28 日正式上线,并回顾了项目动机与论坛发展。 ↩

  2. Erdős Problems, FAQ,访问于 2026 年 7 月 28 日。FAQ 同时说明数据库并非保证最新、并不收录全部 Erdős 问题,以及奖金的记录与兑付方式。 ↩ ↩2 ↩3

  3. Erdős Problems, Problem Lists,访问于 2026 年 7 月 28 日。 ↩

  4. Terence Tao, A crowdsourced project to link up erdosproblems.com to the OEIS,2025 年 8 月 31 日。 ↩

  5. teorth/erdosproblems, CONTRIBUTING.md:状态字段定义,快照提交 2e7e7a6。 ↩

  6. teorth/erdosproblems, README 统计与完整表格及作为数据真源的 data/problems.yaml,提交时间为 2026 年 7 月 28 日 07:39 UTC。 ↩

  7. 第 77 题页面正文还记录:Erdős 曾为“证明极限不存在”开出 1 万美元,但把这称为玩笑,因为他确信极限存在;页面标题栏当前显示的常规奖金是 250 美元。 ↩

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