Lời giải: Chứng minh giả thuyết Ringel bằng cây cầu vồng (2020)
Một cây với cạnh có đỉnh và không có chu trình -- dạng liên thông đơn giản nhất. Ringel hỏi: liệu đồ thị đầy đủ , nơi mọi cặp trong số điểm đều được nối, có luôn có thể cắt hoàn hảo thành bản sao của một cây được chọn, dùng mỗi cạnh đúng một lần? Walecki đã giải trường hợp đặc biệt khi cây chỉ là một đường đi dài từ năm 1882; giả thuyết năm 1963 của Ringel nói điều tương tự đúng dù cây phân nhánh thế nào.
Giả thuyết đòi một phân rã cạnh chính xác: vì cây có cạnh thì có đỉnh còn có cạnh, tích khớp đúng, nên một phân rã phải dùng đúng bản sao của , mỗi cạnh của được phủ một lần. Montgomery, Pokrovskiy và Sudakov (Geom. Funct. Anal. 2021, Định lý 1.2) chứng minh điều này cho mọi đủ lớn, không đặt hạn chế nào lên hình dáng hay bậc cực đại của .
Kết quả đứng trên một chuỗi dài câu trả lời từng phần mà phần mở đầu của bài khảo sát: giả thuyết Ringel trước đó đã biết cho các họ đặc biệt (đường đi và sao từ cổ điển; caterpillar, cây có tối đa lá, và cây bậc chặn qua công trình của Joos, Kim, Kühn và Osthus), trong khi Ferber–Samotij và Adamaszek–Allen–Grosu–Hladký chứng minh các bản xấp xỉ phủ gần hết cho cây bậc cực đại . Điều còn mở — và làm giả thuyết khó — là sự hợp nhất của các thái cực: cây vừa thưa, vừa có dãy bậc tuỳ ý, vừa không đồng nhất về cấu trúc.
Chứng minh không phân rã trực tiếp. Thay vào đó nó chứng minh một phát biểu mạnh hơn, thoạt nhìn không liên quan — mọi phép tô màu cạnh của theo khoảng cách vòng đều chứa một bản sao cầu vồng của (bước tiếp) — rồi suy ra phân rã như hệ quả, cho mọi đủ lớn.
- Phân tích đồ thị
- Chia các cạnh của một đồ thị thành các đồ thị con rời cạnh, mỗi cái đẳng cấu với một đồ thị cố định , sao cho mỗi cạnh của thuộc đúng một bản sao của .
- Cây
- Một đồ thị liên thông không có chu trình; một cây có cạnh tự động có đỉnh.