第27章 四色猜想

2024-08-06 09:46:41 作者: 向南向東看
  第27章 四色猜想

  李默背著書包來到了圖書館,站在圖書館的台階上,他望著外面背著書包的同學們,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」的題目映入眼帘:「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布了這一問題,四色問題最終形成。

  1978年,便有一位律師宣布其證明了四色猜想。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,打開冰箱門。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,無數的數學家都在它身上折戟沉沙了。

  不知不覺已經晚上十點了,李默還是沒有一點頭緒,他抬起頭茫然的環顧四周。發現旁邊座位上的那個頭髮有點花白的年輕人依然打著哈欠查閱著文獻。

  「難道這就是幾年後我的樣子?」李默有點害怕的想到。

  他把書本胡亂的塞進書包,離開了圖書館。外面已經漆黑一片,只有路邊的小路燈放射出點點暖人的光芒。

  十月底的深夜已經有絲絲寒意,李默沿著小路漫無目的的散著步,旁邊不時的有學生們匆匆路過。

  前面好像有一個湖泊,湖面上波光蕩漾,一輪明月好像在湖中升起。李默看著湖面,感覺到了一片平靜。

  「滴滴.」微信上有新的消息。

  李默打開微信,頂著狐狸頭像的英颯颯發來了消息:「李默同學你好,明天下午4:00將在自習教室501,舉行你的迎新大會,望準時參加。」

  看來這位班長的執行效率很強,李默回復道:「收到,我將準時參加,謝謝班長(笑臉)。」

  李默剛打開宿舍的門,就看到胖子從床鋪上探出一個腦袋,他眼睛盯著李默李默看了好久。

  「胖子,有事情嗎?」李默實在忍受不了被人這樣的盯著,他直接的問道。

  只聽胖子幽幽的問:「你什麼時間和英颯颯這麼熟了,她竟然為了你的迎新會跑到學工辦借了教室。」

  李默有點摸不著頭腦,只得敷衍到:「我是線性代數課才和英班長認識的,至於她專門借教室,我想是因為她是個熱心的人吧。」

  胖子撇了李默一眼,帶著一副不相信的表情鑽進了被窩。

  宿舍里一片寂黑,李默躺在床鋪上瞪著雙眼。

  「帕傑羅」,李默在心中輕輕呼喚。

  灰霧瀰漫,粉色的學習機出現在他眼前。

  當前屬性:

  1.數學等級:3(150/10000)

  2.物理學等級:0(0/100)

  3.化學等級:0(0/100)

  4.生物學等級:0(0/100)

  5.靈智等級:1

  當前可用積分:5050

  李默決定還是把全部可用積分都加在數學上,也許對於論文任務會有幫助。

  1.數學等級:3(6200/10000)

  2.物理學等級:0(0/100)

  3.化學等級:0(0/100)

  4.生物學:0(0/100)

  5.靈智:1

  當前可用積分:0

  不知道是不是心理因素,李默覺得思維清晰了很多。四色猜想的種種數學邏輯在他腦海中不斷浮現,不知不覺他進入了夢鄉。

  (本章完)


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