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《數學心》第305章 龐加萊同調論
  “大家要考慮這個問題,這個猜想所延伸的問題。”

  教課是查爾斯·厄米特,他一邊在黑白上寫著複雜而古怪的符號,一邊在畫各種表示抽象思想的圖。此時,他想把世界性的難題就這樣任性的拋給自己的學生。

  突然看到一個學生回答道:“使用怎樣的簡單幾何,和構造方法,做成一個特定序列,然後構造出我們想要的複雜的幾何體?我覺得不是什麽難事呀!”

  查爾斯·厄米特看了看亨利·龐加萊,聽到這句話就想笑。雖然他是要把這種難題要扔給學生們去解決的,但是如此不走心的回答,還是讓查爾斯·厄米特有些反感。

  “別著急去這樣說,你給我說說,有什麽辦法?”

  亨利·龐加萊想了想說:“一個複雜的曲面形狀,是可以由無數個等邊三角形構造出來的。”

  查爾斯·厄米特噗嗤的笑了一聲:“你是剛學的吧,不對,你看到一個複雜的曲面,一下子就能知道如何用無數個等邊三角形來構造?你幼稚了!首先這無數個等邊三角形都是大小相等的嗎?如果不相等,那應該如何去選取大小?”

  “先用最大的覆蓋一下,看看,在小的地方再用次等大的用最大的覆蓋,每一個空隙使用盡可能最大的三角形去覆蓋,蓋到最小的為止。”亨利·龐加萊說著話,帶有要豁出去的意思了。

  “哈哈,什麽叫蓋到最小?有多小?是不是在誤差范圍之內的不用管就可以了?”查爾斯·厄米特隨著亨利·龐加萊的意思,也在試圖推導,而不急於去反駁他的觀點。對於查爾斯·厄米特來說,解決問題,有的時候比提出問題更值得去珍惜,老師的批判應該有水平,而不去做一個情緒化的大杠精。

  “沒做,做某一個項目的時候,這種誤差小的,根本不影響工程,而且這樣去做出無數的三角形的辦法,完全說可取的。”亨利·龐加萊認為自己想的很完美,只要是認真思考過的問題,就沒有解決不了的辦法。

  “我發現兩個問題,第一就是去根據形狀去計算覆蓋三角形的最大形狀,這也不是一下子就能夠算出來的。第二就是隨著空隙的增加,去用三角形填空的過程也會變得極為繁瑣複雜。”查爾斯·厄米特想要反駁的方式去測測亨利·龐加萊的能力,最重要的是要測一測亨利·龐加萊的耐力。

  “如果不能夠快速給出形狀,就用隨機的辦法來化最大三角形,就沒必要遍歷的去比較哪個三角形面積是最大的了。而填空這種過程,就使用軟件的算法,能不能用分布式的解決來計算了。”亨利·龐加萊認為這種辦法也是可取的,沒必要非得去找最大三角形,只要隨機快速的找到足夠大就可以,這樣的計算過程就會加快,而且這樣的下面的計算過程也會因此而加快。

  查爾斯·厄米特心裡在想,那這種構造的序列就是,先知道這個曲面,然後隨機畫上三角形填滿,並記錄三角形信息,之後隨機的沒填一個三角形,就記錄一個三角形的信息,知道剩下的空隙在誤差范圍內就可以。

  “即使用了這個辦法,尋找空隙的算法,還是會很麻煩的。因為你不知道這裡是不是覆蓋過的。”查爾斯·厄米特還是疑惑的說。

  “那就把每一個覆蓋進行記錄,然後遇到空隙後,計算空隙的中心坐標,中心坐標在覆蓋好的三角形之外,就足夠了。”亨利·龐加萊繼續說:“你在序列裡直接加上這個程序就可以了。”

  “你說的隨機給形狀,還有判定空隙沒有被三角形覆蓋等等,這就是查爾斯·厄米特猜想裡的模糊問題了。空隙沒有被三角形覆蓋,你的算法可能是錯誤的,萬一有空隙很小,但質心在覆蓋三角形中心處的凹形結構。即使你有其他算法了,但是也是很複雜的了。”查爾斯·厄米特就用這樣的方式告訴大家,查爾斯·厄米特猜想的困難性。

  亨利·龐加萊瞬間來了興趣,他認為自己應該用基本的幾何體去勾結一個複雜的三維形狀。

  亨利·龐加萊的腦子裡開始用正四面體結構來堆放處一個形狀的東西,並且試圖讓這個東西進行一個變換。

  0維單形是一個點,一維單形是一條線段,二維單形是一個三角形,三維單形是一個四面體,n維單形是一個具有n+1個頂點的廣義四面體。
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