דלג לתוכן המרכזי

מהו משפט ארבעת הצבעים?

χ(G) ≤ 4
לכל גרף מישורי יש מספר כרומטי של 4 לכל היותר. אפל והאקן, 1976.

משפט ארבעת הצבעים קובע שכל מפה המשורטטת על מישור שטוח ניתנת לצביעה בארבעה צבעים לכל היותר כך ששני אזורים החולקים גבול לא יקבלו את אותו צבע. שני אזורים הנוגעים זה בזה בנקודה אחת בלבד רשאים לחלוק צבע. המשפט חל על כל מפה, מורכבת ככל שתהיה.

A simple map needing exactly 4 colours
1 2 3 4 4

Regions 1, 2, 3, 4 each border multiple others. The left (4) and right (4) regions share no border, so they can share a colour. Exactly 4 colours needed here.

פרנסיס גאת'רי שיער את המשפט ב-1852 בעת שצבע מפה של מחוזות אנגליים. הוא הבחין שארבעה צבעים תמיד נראו מספיקים אך לא הצליח להוכיח זאת. הבעיה הביכה מתמטיקאים במשך 124 שנים. הוכחות שגויות רבות פורסמו והופרכו. חמישה צבעים תמיד מספיקים וניתן להוכיח זאת ביד באמצעות נוסחת אוילר לגרפים מישוריים.

Timeline: four colour theorem history
1852GuthrieConjecture1879Kempe"proof"flawed1890HeawoodFive colour1976Appel &HakenComputer pr…1997Robertsonet al.Cleaner pro…

The four colour theorem took 124 years from conjecture to proof. The 1976 proof was the first major theorem verified by computer.

ההוכחה מ-1976 של קנת אפל וולפגנג האקן הייתה המשפט המשמעותי הראשון שהוכח על ידי מחשב. היא צמצמה את כל המפות האפשריות ל-1,936 תצורות ונתנה למחשב לאמת כל אחת מהן במשך למעלה מ-1,200 שעות זמן עיבוד. מתמטיקאים רבים חשו אי-נוחות מהוכחה שלא ניתן לבדוק ביד. הוכחה הניתנת לקריאה אנושית, אם קיימת, טרם התגלתה.

Why 3 colours sometimes fail: an odd ring around a hub
4 1 2 1 2 3 5 wedges (odd number) need 3 colours for the ring. Centre is adjacent to all 3 ring colours: needs colour 4.

Five outer regions (an odd number) force the ring to use 3 colours: no 2-colouring of a 5-cycle exists. The centre region is adjacent to all five, touching all three ring colours, so it must be a fourth colour. This shows four is genuinely sometimes necessary.

עובדות מפתח על משפט ארבעת הצבעים

כל מפה המשורטטת על מישור שטוח ניתנת לצביעה בארבעה צבעים לכל היותר כך ששני אזורים החולקים גבול לא יקבלו את אותו צבע. שוער על ידי פרנסיס גאת'רי ב-1852. הוכח על ידי אפל והאקן ב-1976 באמצעות מחשב שאימת 1,936 תצורות, מה שהפך אותו למשפט המשמעותי הראשון שהוכח בסיוע מחשב. אימות קצר יותר על ידי רוברטסון, סנדרס, סימור ותומאס ב-1997 צמצם זאת ל-633 תצורות. המשפט אינו תקף על טורוס, שם עשויים להידרש שבעה צבעים.

נושאים קשורים
ראשוניים אריתמטיקה מודולרית מספרים מושלמים
Used in
Mathematics
Physics
Engineering
🧬Biology
💻Computer Sci
📊Statistics
📈Finance
🎨Art
🏛Architecture
Music
🔐Cryptography
🌌Astronomy
Chemistry
🦉Philosophy
🗺Geography
🌿Ecology
Want to test your knowledge?
Question
מי היה הראשון שהניח את השערת ארבעת הצבעים?
tap · space
1 / 10
מוכנים לשחק?
π

Pi

Memorize pi, e, and 38 mathematical constants using the numpad path method

שחקו עכשיו - בחינם

ללא חשבון. עובד בכל מכשיר.

MemPi
שחק בטיסה הבאה שלך · עובד גם ללא חיבור
הוסף את PlayMemorize למסך הבית
ב-Safari הקש על שתף , ולאחר מכן בחר "הוסף למסך הבית".