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思维殿堂,双人成行?

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“有限域……射影平面?”

  简瑶看着草稿纸上那行字,感觉自己的大脑像是被格式化了一样,一片空白。

  这两个词,她都听说过。

  有限域,是抽象代数里的概念,由少年天才伽罗瓦在决斗前夜匆匆写下,开创了一个全新的数学纪元。

  射影平面,则是射影几何的核心,研究的是图形在中心投影下保持不变的性质。

  这两个东西,在各自的领域里都如雷贯耳。

  但她活了十八年,读了无数数学专着,从未想过,有人会把这两个看似风马牛不相及的概念,和“拉姆齐数”这种组合图论里的怪物联系在一起。

  这就像是有人告诉你,可以用唐诗宋词的平仄格律,去解决一道量子力学的薛定谔方程。

  荒谬,离谱,甚至可以说是疯狂!

  “你的意思是……用代数和几何的方法,来构造一个图?”

  简瑶的声音里充满了不确定,她感觉自己的世界观正在被某种更强大的东西撬动,摇摇欲坠。

  “更准确地说,”

  许燃的笔尖,在“有限域”三个字上轻轻一点,发出清脆的“笃”声,“是用代数,去定义‘点’,用几何,去定义‘边’。”

  他的话,在简瑶的脑海中轰然炸响。

  她好像……抓住了一点什么。

  那是一种直觉,一种天才面对更高维度智慧时,下意识的战栗与共鸣。

  “坐过来。”

  许燃指了指自己身边的位置,那里刚好还有一个空位。

  简瑶的脸颊微微一热。

  她鬼使神差地,站起身,绕过桌子,真的坐到了他的旁边。

  两人靠得很近,她甚至能闻到许燃身上那股淡淡的、好闻的肥皂味,混杂着旧书页的墨香。

  这让她那颗因为数学而狂热的心,莫名地多了一丝慌乱。

  “你看。”

  许燃没有察觉到她的异样,他的全部心神,都沉浸在即将构建的数学世界里。他就是这个世界的创世神。

  “我们首先,考虑一个最简单的有限域,GF(q)。”

  他开始在纸上书写,字迹干净利落,“这里的q是一个素数的幂。

  在这个域里,有q个元素,它们满足我们熟悉的加法和乘法交换律、结合律,构成一个完美的封闭世界。”

  简瑶强迫自己静下心来,目光紧紧跟随着许燃的笔尖。

  这些都是抽象代数的基础,她还勉强能跟上。

  “现在,我们来定义一个三维向量空间V,这个空间建立在GF(q)之上。

  空间里的每一个向量,都有三个分量(x,y,z),而x,y,z都是GF(q)里的元素。”

  许燃的笔速不快,但每个步骤都清晰无比,带着一种不容置疑的逻辑美感。

  “这个三维空间里,有多少个非零向量?”他突然停笔,侧头看着简瑶,像一个考较学生的老师。

  简瑶心头一跳,几乎是脱口而出:“q的立方,再减去一个零向量,q3-1个。”

  “很好。”

  许燃赞许地点了点头,这让简瑶心里竟升起一丝小小的喜悦。

  “现在,关键的一步来了。

  我们在这个空间里定义一个‘等价关系’。

  如果两个向量v1和v2,存在一个GF(q)里的非零常数c,使得v1=c*v2,我们就说这两个向量是等价的。”

  “这……”

  简瑶的眼睛猛地一亮,呼吸都急促了,“这就是在定义‘方向’!

  所有共线的非零向量,都被你归为了一类!”

  “完全正确!”

  许燃的眼神里,流露出一丝棋逢对手的欣赏,“而这些等价类的集合,就是我们所说的‘射影平面’,记作PG(2,q)。”

  他抬起头,看着简瑶那因为激动而微微泛红的脸颊,那双清冷的眸子此刻亮得惊人。

  “现在,你告诉我,这个射影平面里,有多少个‘点’?”

  这个问题,像一把火炬,彻底点燃了简瑶的思维。

  她几乎不需要思考,逻辑链条在脑中自动生成、延伸、闭合!

  “每个等价类里,都有q-1个互相成比例的非零向量。

  所以,点的总数,就是(q3-1)除以(q-1)……等于q2+q+1!”

  当简瑶自己推导出这个数字时,她感觉自己的每一个细胞都在战栗。

  一种前所未有的,通透淋漓的快感,从尾椎骨直冲天灵盖!

  太美了!

  太优雅了!

  从冰冷的代数结构中,自然而然地生长出鲜活的几何对象。

  这种感觉,简直比世界上任何东西都让她着迷!

  她之前用计算机暴力求解的想法,在此刻的许燃面前,简直就像原始人挥舞着石斧,而对方,已经拿出了激光炮!