第41章 拉姆齐数,一堵叹息之墙!
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高帆感觉自己的呼吸都停滞了。 他的目光,像是被磁石牢牢吸住,死死地钉在那张轻飘飘的草稿纸上。 纸上,三道难题的解法,清晰地呈现在眼前。 第一道附加题,一个复杂的递推数列通项问题。 许燃没有使用常规的特征根法,而是用了一种极其暴力却又无比精妙的“部分分式展开”技巧,将一个复杂的有理函数硬生生拆解成数个简单分式的和。 整个过程行云流水,充满了数学的美感。 “这……这个技巧,《具体数学》里提到过,但……他怎么可能用得这么熟练” 高帆的声音都在发颤。 他自己也看过那本书,但对这一章只是囫囵吞枣地翻过,根本没想过还能这样用。 简瑶没有说话,她的目光落在了第二道题上。 一道涉及“卡特兰数”的组合计数问题。 常规的解法需要复杂的递推和映射构造。 而许燃的解法,只有三行。 他直接引入了二维坐标系,将问题转化为了“从到,且不越过直线y=x的路径数”。 一个纯粹的组合问题,被他用解析几何的思路,一剑封喉。 干净,利落,甚至带着一丝蛮不讲理的霸道。 简瑶握着笔的手,不自觉地收紧了。 她自认为在解题思路上已经足够天马行空,但和许燃比起来,她的那点“灵气”,就像是小溪遇上了奔腾入海的长江,完全不在一个量级。 当两人的目光,同时汇聚在第三道题上时,连呼吸都忘了。 那是一道……构造题。 【问题:请构造一个图g,该图无三角形(即不包含k3子图),且其独立数a不大于5。并证明你的构造满足要求。】 如果说前两道题只是“难”,那这道题,就是“恶心”。 它没有明确的计算路径,全靠天赋、灵感和经验。 而许燃的答案…… 他画了一个由11个点构成的,极其诡异而不规则的图。 然后用了一整页的篇幅,通过严谨的分类讨论,证明了这个图的任意三个顶点都无法构成三角形,并且任意挑出6个点,都必然会产生一条边。 证明过程无懈可击,逻辑链条严密,令人发指。 高帆看着那个诡异的“11顶点图”,大脑一片空白。 这他妈是怎么想出来的 凭空想出来的这是人脑还是超级计算机 “他……他走之前说让我们检查一下……” 高帆喃喃自语,声音里带着哭腔,“这还检查个屁啊!把标准答案拿过来,可能都没他这个写得漂亮!” 简瑶沉默了良久,才从那巨大的震撼中回过神来。 她拿起那张草稿纸,小心翼翼地,像是捧着一件绝世的艺术品。 “走吧,我们也去吃饭。”她的声音有些飘忽。 那个下午,对高帆和简瑶来说,是一次彻头彻尾的“降维打击”。 之后的几天,这种“打击”成了日常。 小组讨论,变成了许燃的个人秀。无论多难的题目,在他手里都撑不过十分钟。 高帆从一开始的挑衅、不服,到后来的麻木,再到现在的……崇拜。 他彻底放弃了抵抗。 每天下午的小组讨论,他做得最多的事,就是给许燃端茶倒水,然后一脸虔诚地看他表演,时不时地喊一句: “燃哥牛逼!” 态度比他在家里伺候他爹还殷勤。 而简瑶,则完全沉浸在了与许燃交流的快乐之中。 她不再把许燃当成一个需要仰望的怪物,而是当成了一座尚未完全开发的巨大宝库。 她每天都会搜集各种稀奇古怪的难题,在讨论时向许燃请教。 而许燃,也总能用她从未想象过的角度,给出让她豁然开朗的解答。 两人的关系,在这一次次的学术碰撞中,变得微妙起来。 直到那天下午,刘忠兵亲自走进了阅览室,表情前所未有的严肃。 他将一张只写着一道题的a4纸,拍在了第一组的桌子上。 “这道题,你们小组研究一下。今天之内,给我一个思路。” 三人凑过去一看,瞳孔齐齐一缩。 【问题:证明或证伪,着名的拉姆齐数r等于43。】 拉姆齐数! 组合数学领域,王冠上的明珠,也是最臭名昭着的“拦路虎”之一! 它的定义很简单: 需要多少人的聚会,才能保证其中必有5人相互认识,或者必有5人相互不认识这个“多少人”,就是r。 着名数学家保罗艾狄胥曾说过一句名言: “如果我们召集全人类最强的数学家,给他们全世界所有的计算机,去计算r的值,我们应该能成功。 但如果我们面对的是外星人的威胁,他们要求我们计算出r的值,否则就摧毁地球,那么我们唯一的选择,就是集结全人类的军队,去和他们拼命。” 这句话,足以说明拉姆齐数的计算,是何等地狱难度。 目前,学界只知道r的范围在[43, 48]之间。 但这道题,却要求他们去尝试证明其下界就是43! “教练,这……” 高帆的声音都在抖,“这根本不是我们能做的题目吧这可是世界级的数学难题!” “我没让你们完全解决它。” 刘忠兵面无表情地说,“我只是想看看,面对这种真正顶级的难题时,你们的思维能走到哪一步。” 说完,他便转身离开。 阅览室里,气氛凝重到了极点。 “生成一个42阶的图,使其既无k5子图,也无5-独立集……这怎么可能” 高帆抱着脑袋,感觉自己的脑子要炸了。 k5,就是五个顶点互相连接的完全图,代表“5人互相认识”。 5-独立集,就是五个顶点之间没有任何边,代表“5人互相不认识”。 他们需要构造一个42个人的关系网,里面既找不出5个互相认识的小团体,也找不出5个互相不认识的小团体。 这已经不是数学了,这是玄学! 简瑶也紧锁眉头,她拿出草稿纸,尝试从一些小规模的图开始构造,但很快就发现,随着顶点数的增加,复杂性呈指数级爆炸,根本无法控制。 一个下午的时间,很快就过去了。 三人用尽了所有能想到的方法,从随机图论到代数构造,全都宣告失败。 那道题,就像一堵由纯粹的“绝望”砌成的叹息之墙,横亘在他们面前,纹丝不动。 “放弃吧。” 高帆把笔一扔,彻底瘫在了椅子上,“这根本就不是碳基生物能想出来的问题。” 简瑶也疲惫地揉了揉太阳穴,脸上写满了无力感。 这是她第一次,感觉到自己的才华,在某个问题面前,是如此的苍白和渺小。 然而,她不经意地一瞥,却发现许燃从头到尾,都只是静静地看着那道题,没有动笔,也没有说话。 他的眼神,没有沮丧,没有放弃,只有一种……古井无波的专注。 仿佛,他不是在看一道题,而是在欣赏一件艺术品,试图洞穿其背后隐藏的,最深层次的结构与和谐。