“有限域……射影平麵?”
簡瑤看著草稿紙上那行字,感覺自己的大腦像是被格式化了一樣,一片空白。
這兩個詞,她都聽說過。
有限域,是抽象代數裡的概念,由少年天才伽羅瓦在決鬥前夜匆匆寫下,開創了一個全新的數學紀元。
射影平麵,則是射影幾何的核心,研究的是圖形在中心投影下保持不變的性質。
這兩個東西,在各自的領域裡都如雷貫耳。
但她活了十八年,讀了無數數學專著,從未想過,有人會把這兩個看似風馬牛不相及的概念,和“拉姆齊數”這種組合圖論裡的怪物聯係在一起。
這就像是有人告訴你,可以用唐詩宋詞的平仄格律,去解決一道量子力學的薛定諤方程。
荒謬,離譜,甚至可以說是瘋狂!
“你的意思是……用代數和幾何的方法,來構造一個圖?”
簡瑤的聲音裡充滿了不確定,她感覺自己的世界觀正在被某種更強大的東西撬動,搖搖欲墜。
“更準確地說,”
許燃的筆尖,在“有限域”三個字上輕輕一點,發出清脆的“篤”聲,“是用代數,去定義‘點’,用幾何,去定義‘邊’。”
他的話,在簡瑤的腦海中轟然炸響。
她好像……抓住了一點什麼。
那是一種直覺,一種天才麵對更高維度智慧時,下意識的戰栗與共鳴。
“坐過來。”
許燃指了指自己身邊的位置,那裡剛好還有一個空位。
簡瑤的臉頰微微一熱。
她鬼使神差地,站起身,繞過桌子,真的坐到了他的旁邊。
兩人靠得很近,她甚至能聞到許燃身上那股淡淡的、好聞的肥皂味,混雜著舊書頁的墨香。
這讓她那顆因為數學而狂熱的心,莫名地多了一絲慌亂。
“你看。”
許燃沒有察覺到她的異樣,他的全部心神,都沉浸在即將構建的數學世界裡。他就是這個世界的創世神。
“我們首先,考慮一個最簡單的有限域,GF(q)。”
他開始在紙上書寫,字跡乾淨利落,“這裡的q是一個素數的冪。
在這個域裡,有q個元素,它們滿足我們熟悉的加法和乘法交換律、結合律,構成一個完美的封閉世界。”
簡瑤強迫自己靜下心來,目光緊緊跟隨著許燃的筆尖。
這些都是抽象代數的基礎,她還勉強能跟上。
“現在,我們來定義一個三維向量空間V,這個空間建立在GF(q)之上。
空間裡的每一個向量,都有三個分量(x,y,z),而x,y,z都是GF(q)裡的元素。”
許燃的筆速不快,但每個步驟都清晰無比,帶著一種不容置疑的邏輯美感。
“這個三維空間裡,有多少個非零向量?”他突然停筆,側頭看著簡瑤,像一個考較學生的老師。
簡瑤心頭一跳,幾乎是脫口而出:“q的立方,再減去一個零向量,q3-1個。”
“很好。”
許燃讚許地點了點頭,這讓簡瑤心裡竟升起一絲小小的喜悅。
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“現在,關鍵的一步來了。
我們在這個空間裡定義一個‘等價關係’。
如果兩個向量v1和v2,存在一個GF(q)裡的非零常數c,使得v1=c*v2,我們就說這兩個向量是等價的。”
“這……”
簡瑤的眼睛猛地一亮,呼吸都急促了,“這就是在定義‘方向’!
所有共線的非零向量,都被你歸為了一類!”
“完全正確!”
許燃的眼神裡,流露出一絲棋逢對手的欣賞,“而這些等價類的集合,就是我們所說的‘射影平麵’,記作PG(2,q)。”
他抬起頭,看著簡瑤那因為激動而微微泛紅的臉頰,那雙清冷的眸子此刻亮得驚人。
“現在,你告訴我,這個射影平麵裡,有多少個‘點’?”
這個問題,像一把火炬,徹底點燃了簡瑤的思維。
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