解法:卡恩与卡莱利用弗兰克尔–威尔逊定理反驳博苏克猜想
通俗地说
戴维·拉尔曼注意到一条捷径:如果只考察那些坐标全为 或 的 向量,并且它们所含 的个数都相同,那么其中任意两个向量之间的距离完全由它们共享多少坐标决定——不需要微积分或连续几何,只需要计数有限集合之间的重叠部分。这就把博苏克的几何划分问题变成了一个纯粹的组合谜题,关于集合族以及如何控制它们的交集大小。
详细分析
把一个 向量 等同于 取值为 的坐标构成的集合 。若两个这样的向量 都恰好有 个1(对应大小为 的集合 ),则 :距离的平方随着重叠部分 增大而恰好缩小,并且恰在 尽可能小时取最大值。因此在 的所有 -子集中,处于最大(达到直径的)距离的那些对,正是交集最小的那些对。
拉尔曼注意到,把博苏克猜想限制在权重恒定的 向量的有限集合上,就归约为一个简洁的组合命题:若 是 的一族 -子集,使得任意两个成员恰好共享 个元素(于是 只有一种非平凡的两两距离,达到直径),那么能否总能把 划分成 部分,使得每一部分内任意两个成员共享至少 个元素(即处于严格更小的距离)?对这个纯粹有限性问题的一个反例——一族可证明需要远多于 部分的 ——正是卡恩与卡莱接下来所构造的,而且他们甚至不需要以最简洁形式给出的定交集假设。
- 权重恒定的 向量
- 中的一个点,通过其取值为 的坐标被视为 的一个子集;'权重恒定为 ' 是指所考虑的每个向量都恰好有 个1,即对应一个 元子集。