MathLabs

Bài toán phân hoạch Borsuk

Đã bác bỏHình học
Phát biểu

Có phải mọi tập con bị chặn E⊂RnE \subset \mathbb{R}^n có đường kính dương D=sup⁡x,y∈E∥x−y∥>0D = \sup_{x,y \in E} \|x - y\| > 0 đều có thể phân hoạch thành tối đa n+1n + 1 tập con E1,…,En+1E_1, \dots, E_{n+1} sao cho đường kính của mỗi phần EiE_i đều nhỏ hơn thực sự so với DD hay không?

Bị bác bỏ trong trường hợp tổng quát bởi Jeff Kahn và Gil Kalai vào năm 1993. Sử dụng định lý giao Frankl–Wilson trên các vectơ (0,1)(0,1), hai ông đã dựng các tập điểm hữu hạn trong Rn\mathbb{R}^n đòi hỏi ít nhất (1.2)n(1.2)^{\sqrt{n}} phần có đường kính nhỏ hơn, cho ra phản ví dụ tường minh ở chiều n=1,325n = 1{,}325 và với mọi n>2,014n > 2{,}014. Các nghiên cứu tiếp theo liên tục hạ thấp số chiều nhỏ nhất mà tại đó giả thuyết Borsuk sai: Andriy V. Bondarenko (2013) dùng tập hai khoảng cách từ đồ thị chính quy mạnh để tìm phản ví dụ trong R65\mathbb{R}^{65}, Thomas Jenrich và Andries E. Brouwer (2014) tìm ra phản ví dụ 352 điểm trong R64\mathbb{R}^{64}, và một bản thảo preprint năm 2026 của Yibo Ji kiểm chứng phản ví dụ 321 điểm do AI tạo ra trong R63\mathbb{R}^{63}.

  1. Kahn và Kalai bác bỏ giả thuyết Borsuk qua định lý Frankl–WilsonJeff Kahn and Gil Kalai; dimension lowered by Andriy V. Bondarenko, Thomas Jenrich, Andries E. Brouwer, and Yibo Ji, 2013Độ khó 4/5Nâng cao

Tài liệu tham khảo

  1. Karol Borsuk (1933). Drei Sätze über die n-dimensionale euklidische Sphäre · DOI:10.4064/fm-20-1-177-190
  2. Jeff Kahn, Gil Kalai (1993). A counterexample to Borsuk's conjecture · DOI:10.1090/S0273-0979-1993-00398-7 · arXiv:math/9307229v1
  3. Andriy V. Bondarenko (2014). On Borsuk's conjecture for two-distance sets · DOI:10.1007/s00454-014-9579-4 · arXiv:1305.2584v2
  4. Thomas Jenrich, Andries E. Brouwer (2014). A 64-dimensional counterexample to Borsuk's conjecture · DOI:10.37236/4069 · arXiv:1308.0206v3
  5. Yibo Ji (2026). An AI Generated Counterexample to Borsuk Problem in Dimension 63 · arXiv:2608.12561v1 [preprint, chưa bình duyệt]