《数学八卦-最短论文背后的故事》
2004年,数学家Alexander Soifer在普林斯顿大学访问。数学系的教授们,每天下午3点会聚在一起喝咖啡聊天,包括“美丽心灵”的主角约翰·纳什都会参加。
Alexander Soifer和教授们喝咖啡时提到了最近在研究的一个老问题:n² 个边长为1的单位等边三角形可以完美地覆盖边长为n的大等边三角形,那么覆盖一个边长比n稍微大一点,边长为n + ε 的大等边三角形,最少需要多少个小等边三角形?
数学大师John Conway听到后,立即对这个问题产生了兴趣。他在当天飞去开会的航班上找到了一个用n²+2 个单位等边三角形覆盖大三角形的的方法。方法是从顶向下,前n-1行都按常规来拼,最后一行加两个小等边三角形(图一Figure 1)。
Conway回来后告诉了Soifer他发现的方法。然后,Soifer也是在去开会的飞行途中,找到了另一个用n²+2个小三角形覆盖大三角形的方法。方法是从下往上覆盖,每一层都牺牲一点儿高度来换取一点儿宽度,用了n²-1个小三角形后,最后顶部剩下一个边长略大于1的等边三角形,可以用3个相互重叠的小三角形来覆盖(图一Figure 2)。
他们决定共同发表一篇论文,Conway提议挑战一下”史上最短数学论文”纪录。于是,他们向《美国数学月刊》提交了一篇论文。标题是”Can n² + 1 unit equilateral triangles cover an equilateral triangle of side > n, say n + ε?”,正文仅有两个词:“n² + 2 can”,并附上两张图 (图二)。
编辑收到提交后很惊讶,建议他们至少加几句话解释。他们回信反驳,”短文章就一定不好吗?我们提出了一个漂亮的问题,并用两种构造给出了简洁优雅的解法,还需要什么解释?”
最后,双方各退一步,《美国数学月刊》以“页面填充物(boxed filler)”的形式接受了这篇超短论文,并在2005年1月刊登。
感想1: ”喝咖啡可以发现问题。”
感想2: ”长途飞行可以解决问题。”
感想3:”这个问题好像不难呀。”
对这个问题感兴趣的朋友可以看这篇论文 http://t.cn/A6gLuXYL
参考:http://t.cn/A6gLuXY4
#数学故事##最短论文##科普#
