那个“最大的数”的爸爸去世了( 二 )



刚刚我们沉浸在二维世界里 , 只考虑了图上的三个顶点能不能保证构成纯色三角形 。 而葛老想的是 , 在三维四维或者更高维度的世界里 , 能不能保证有一个平面上的四边形是纯色 。

所以 , 生活在三维世界的我们 , 想遇见葛立恒数 , 也需要先体会一下多维空间的样子 。

在多维世界相识

从二维空间开始 , 是几维空间 , 就能画出几条两两垂直的坐标轴 。

二维空间里 , 有x轴和y轴互相垂直:

那个“最大的数”的爸爸去世了
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图丨Igsims96


三维空间里 , 有x,y,z三条坐标轴两两垂直:

那个“最大的数”的爸爸去世了
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图丨Igsims96


四维空间里 , 就有x,y,z,w四条坐标轴两两垂直:

那个“最大的数”的爸爸去世了
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图丨Igsims96


五维六维七维八维……多少维都适用 。

继续类比 , 二维空间有正方形 , 三维空间有立方体 , 那四维空间里的“立方体”什么样?

那个“最大的数”的爸爸去世了
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从一维到四维丨Vitaly Ostrosablin


正方形有4个顶点 , 立方体有8个顶点 , 四维超立方体有16个顶点......n维超立方体 , 就有2^n个顶点 。

一个四维超立方体 , 包含了8个三维立方体(看起来像棱台的都是立方体) 。

那个“最大的数”的爸爸去世了
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四维超立方体在三维空间的投影丨Mouagip


现在 , 终于可以开始描述葛老当年研究的题目了:

在一个n维立方体里面 , 把每两个顶点都连接起来 , 就会得到有2^n个顶点的完全图 。 连接用的线或红或蓝 。 至少要在多少维的空间里 , 才能保证不论怎样选色 , 必有一面纯红或纯蓝?

用三维立方体举个例子 , 一面纯色代表4个顶点对应的6条边都是同种颜色(不是4条边):

那个“最大的数”的爸爸去世了
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面也不一定是(超)立方体自带的面 , 可以是后期两两连接顶点形成的丨SiBr4


1971年 , 葛老和小伙伴一起证明了 , 的确存在最小的维度 , 可以保证一面纯色 。

虽然没有证明究竟是多少维 , 但他们给出了一个非常巨大的上界:

那个“最大的数”的爸爸去世了
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