第27章 四色猜想(第1/2 頁)
李默揹著書包來到了圖書館,站在圖書館的臺階上,他望著外面揹著書包的同學們,他現在理解了“高中靠老師,大學靠自己”這句話。
燕大的圖書館就是李默的神秘寶藏。這裡書架上的圖書,在李默眼中都是誘人的積分。他今天並沒有急於看書,現在最關緊的事情就是發表一篇可以完成任務的論文。任務的要求是a級論文,這就意味著李默只能把論文的稿件投在核心期刊上。核心期刊上刊登的論文都是一些有影響力的論文,所以這就意味著只能選擇一些知名的“難題”作為論文題目。
李默翻閱著自己從家中帶來的數學難題集,他知道以自己目前的數學等級並不能解決很高深的問題。np完全問題不行、霍奇猜想不行、龐加萊猜想不行、黎曼假設不行。
這時一個“簡單”的題目映入眼簾:“四色猜想”這個有希望!
李默從上次證明考拉茲猜想中得出了一些經驗,有些數學難題的解決也許並不需要特別高深的數學知識,有時僅僅需要一個靈感就能解決。
他接著看下去,四色猜想的定義是對任意的(平面上的)地圖染色,要求相鄰的國家顏色不同,只需要四種顏色就足夠了。
李默覺得題目看起來很簡單,也許只需要圖論和拓撲的知識就能解決了。
要想解決一道數學未解難題,應該充分了解它的歷史,因為在歷史中有很多數學家對它進行過研究。可以站在這些數學家的肩膀山看得更遠。
李默仔細翻閱四色猜想的歷史,它的第一次書面記錄出現在1852年,倫敦大學數學教授摩爾根給哈密頓先生的一封信中。在信中,摩爾根講述了一個問題:“一位學生今天讓我說明一個事實的道理,我們不知道它是否可作為一個事實。他說任意劃分一個圖形並對其每個部分染色,使得任何具有公共邊線的部分具有不同的顏色,而且只能用四種顏色,不能再多。你以為如何?如果這個問題成立,它能引起人們關注嗎?”
隨後的幾十年間,大家一直以為這是個不需要證明的定理,直到1878年,倫敦數學會負責人正式宣佈了這一問題,四色問題最終形成。
1978年,便有一位律師宣佈其證明了四色猜想。在11年以後希伍德指出了其中的一個嚴重錯誤。同時也指出律師的方法可以用來證明有五種顏色肯定夠了——五色定理。
1922 年費蘭克林證明了每個有至多25個國家的地圖都可以用四種顏色著色。
1926年雷諾德將這一結果推廣到27個國家。
1940 年溫恩證明了35個國家。
1950年德國數學家希許曾估計,證明四色猜想大概要涉及一萬個不同構形。
1972年哈肯與阿佩爾聯手,經過整整四年的緊張工作,用計算機終於在1976年6月成功地證明了四色定理。
對於這種“暴力解決”的證明方式,數學界很多知名人士並不贊同,他們認為應該用數學邏輯推理上證明它而不是選擇了這種“暴力”的解決辦法。
這就像有人問怎麼把一頭大象放入冰箱,答案很簡單,第一步,開啟冰箱門。第二步把大象推進冰箱,第三步關上冰箱門。只要冰箱門夠大,什麼樣的大象都能放入。這種簡單是方法就是一種“暴力”的解決辦法,它並沒有從邏輯上解決問題。
計算機的窮舉不是真正的數學證明,數學並不是一門注重結果的科目,不然也不會有那麼對著名的猜想吸引著無數全世界的數學人了。
看來解決“四色猜想”需要用到圖論和拓撲的知識,李默看著四色猜想的證明歷程,在心中盤算。
1個小時2個小時3個小時,李默盯著眼前那內容簡單的題目。他終於知道為什麼那麼多年過去了,無數的