解法: 反復吸収法によるKang–Kelly–Kühn–Methuku–Osthusの漸近的証明(2021年)
ざっくり言うと
一般の線形超グラフ では、超辺は から までの任意のサイズを取りうる:射影平面はサイズ 程度の辺を持ち、ニアペンシルはサイズ の巨大な辺を1つ持つ。2つの巨大な辺はほぼ常に共有頂点で衝突するのに対し、小さな辺はめったに衝突しないため、すべてのスケールで機能する単一の彩色道具は存在しない。
そこで著者らは をサイズ領域——非常に大きな辺、射影平面スケール 付近の辺、中程度の辺、有界サイズの小さな辺——に切り分け、最も大きいものから小さいものへと順に彩色することで、 色すべてがまだ使えるうちに最も難しい衝突を先に解消する。
詳しい解説
Kang、Kelly、Kuhn、Methuku、Osthus (2023, 2.2節と5節) は辺を大きさで分け、難しい大きな辺の配置を別々に扱う。線形性は より大きい辺の任意の二つが交わることを意味しない。むしろ、そのような辺で互いに素なものの数を 以下に抑える。証明は、特に有限射影平面の尺度 に近い、互いに多く交わる大辺の配置を取り出し、その構造と安定性を用いて交わる辺を異なる色で彩色する。
- 線グラフ
- の超辺を頂点とし、2つの超辺が で頂点を共有するときに の辺で結ばれる通常のグラフ。 の辺彩色は の頂点彩色と同じである。
- 局所的に疎なグラフ
- 最大次数 のグラフで、各頂点の近傍が比較的少数の辺しか張らないもの。ヨハンソン型の定理は、このようなグラフが自明な よりはるかに少ない 色で彩色できることを示す。