WikiDer > Узел табуляции

Knot tabulation
Маленькая таблица всего простые узлы (без учета зеркальные изображения) с 7 переходы или меньше.

С тех пор Сэр Уильям Томсонс теория вихрей, математики попытались классифицировать и свести в таблицу все возможные узлы. По состоянию на май 2008 г. простые узлы до 16 переходы сведены в таблицу.[1] Основная проблема этого процесса состоит в том, что многие явно разные узлы могут фактически быть разными геометрическими представлениями одного и того же топологического объекта, и это доказывает или опровергает узловая эквивалентность намного сложнее, чем кажется на первый взгляд.

Начало

Основные статьи: История теории узлов и Вихревая теория атома

В 19 веке сэр Уильям Томсон выдвинул гипотезу о том, что химические элементы основаны на завязанных вихрях в эфире.[2] В попытке сделать периодическая таблица элементов, П. Г. Тейт, К. Н. Литтл и другие начали пытаться пересчитать все возможные узлы.[3] Поскольку их работа предшествовала изобретению цифрового компьютера, всю работу приходилось выполнять вручную.

Пара перко

Основная статья: Пара перко

В 1974 году Кеннет Перко обнаружил дублирование в таблицах Тейта-Литтла, названное Пара перко. Более поздние таблицы узлов использовали два подхода к решению этой проблемы: некоторые просто пропустили одну из записей без перенумерации, а другие перенумеровали более поздние записи, чтобы удалить дыру. Возникающая в результате неоднозначность сохраняется и по сей день и еще больше усугубляется ошибочными попытками исправить вызванные этим ошибки, которые сами по себе были неверными.

Новые методы

Джим Хост, Джефф Уикс, и Морвен Тистлтуэйт использовали компьютерный поиск для подсчета всех узлов с 16 или менее пересечениями. Это исследование было выполнено отдельно с использованием двух разных алгоритмов на разных компьютерах, что подтверждает правильность его результатов. Оба отсчета найдено 1701936 простые узлы (в том числе развязанный) до 16 переходов.[1]

Начиная с трех перекрестков (минимум для любого нетривиального узла), количество простых узлов для каждого количества перекрестков равно

1, 1, 2, 3, 7, 21, 49, 165, 552, 2176, 9988, 46972, 253293, 1388705, ... (последовательность A002863 в OEIS)

Современные автоматизированные методы теперь могут насчитывать миллиарды узлов за считанные дни.[3]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Хост, Джим; Тистлтуэйт, Морвен; Недели, Джефф (1998), «Первые 1701936 узлов» (PDF), Математический интеллект, 20 (4): 33–48, Дои:10.1007 / BF03025227, МИСТЕР 1646740, S2CID 18027155, заархивировано из оригинал (PDF) на 2013-12-15.
  2. ^ Томсон, Уильям (1869), «На вихревых атомах», Труды Королевского общества Эдинбурга, 6: 94–105, Дои:10,1017 / с0370164600045430
  3. ^ а б Хост, Джим, Перечень и классификация узлов и звеньев. (PDF), в архиве (PDF) из оригинала на 30.05.2019, получено 2020-06-27