第32章 老鷹與刺蝟(第1/2 頁)
李默發現即使自己去得再早,圖書館裡也總是坐滿了人,他悄然來到一個小角落裡,怕再遇到上次那樣的事情。
拿出稿紙,卻無從下筆。也許正是因為四色猜想的定義很簡單吧,簡單就意味著著手點很少,很難運用成熟的定理體系進行解讀。
四色猜想就像是刺蝟一樣。
刺蝟!李默想起了圖書館地下室老人講的故事,“當時我是怎麼回答的呢?”
“如果我是這隻老鷹,我會把這隻刺蝟抓到高空,狠狠的摔下去。”李默清晰的記起了自己的答案。
“四色猜想等於刺蝟,抓到高空等於什麼?”他覺得自己快抓到問題的關鍵了,就差那麼一點點了。
“四色猜想等於刺蝟,四色猜想等於刺蝟,四色猜想等於刺蝟”李默不停的在心中默唸,突然腦中靈光一閃。
“四色猜想等於刺蝟,那麼我可以把這隻刺蝟放在三維座標系下,那樣就能用實行精準打擊了。”
李默覺得自己已經摸到了門檻,他在拿出一張紙在上面上寫道:我們可以把四色猜想,或者說四色定理,從“地圖”等價的轉換到“三維座標系”上。圖,不嚴謹的說就是點和邊連成的圖形。在圖論中有一個定義叫平面圖,說的是一種圖可以在三維座標系上畫出,並且邊之間兩兩不相交。我們把地圖上的每個國家看成一個點,兩個國家相鄰就代表這兩個點之間存在一條邊。這樣,我們就得到了一個三維座標系,對國家染色也就變成了對座標系中的點染色,使得相鄰的點不同色。四色定理說,對於任意三維座標系中,四種顏色就足夠滿足上面的條件了。
現在要做的就是找出那個神秘的函式,大於等於五個點兩兩相連的圖,確實是不能在座標系中畫出的。首先考慮對一個給定的圖g,對他的點進行染色,使得任意一條邊的兩個頂點不同色。我們把滿足條件的最小的所需顏色數目叫做chroatic 。
同時我們把圖f中包含的最大完全圖子圖的點的數目叫做clie nuber,記為 x。很容易發現,一個n個點的完全圖由於點兩兩相鄰,至少需要n種不同的顏色。
設x(n)為項的序列,可以表示圖論任何點陣,由dft變換,任一x()的計算都需要次複數乘法和n-1次複數加法,那麼求出n項複數序列的x(),即n點dft變換大約就需要2次運算。當n1=10點甚至更多的時候,需要n3=10486次運算
由上得出,顯而易見,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。這個命題成立。
證畢。
突破了思維障礙的李默,一口氣把證明的思路全寫了下來。難怪百年來有那麼多數學家栽倒在四色猜想面前。它就像是一個刺蝟一樣看著很弱小,其實很難找到下嘴的地方。如果找到了弱點,那麼它不過是一道有難度的證明題。
看著紙上完整的證明思路,李默心中充滿了喜悅,他覺得自己正在為人類文明的前進一小步而努力。人類是一種好奇的生物,探索未知是人類與生俱來的本能,也正是由於這種本能,人類才能從眾多生物鐘脫穎而出,建立現在的地球文明。
下一步他要做的就是把論文整理出來,對於擁有學術論文撰寫能力的李默來說,這倒成了最簡單的事了。
“嗡嗡嗡嗡”手機振動響了,李默拿起一看,微信上英颯颯說:“李默,線性代數課你怎麼沒來上,果老師要全員大點名了,速來。”
“糟糕”,李默一看手機上的時間,心中暗道不好。只怪他解題太入迷了,竟然忘記了還有一節線性代數課在上午。
他來不及收拾,把草紙胡亂的放進了書包裡,直奔階梯教室而去。