“这个过程一旦激活,就无法停止,底层的几何规则强迫上层建筑按唯一指定的路线演化。”
“你如何保证,所有合法的局部拼法,最后都会毫不遗漏地归入那四类 tatile 的结构中?”顾南舟追问道。
江临放下笔,从黑色的笔记本后方,抽出一张折叠好的方格纸,展开,推到顾南舟面前。
那是一张极其详尽的表格。
字迹工整,逻辑严密。
表头清淅地写着。
Loc
表格里,密密麻麻地列出了数十种顶点周围的拼接组合。
每一行,都象是对某种可能性下达的判决书。
博士生看到这张表,眼角的肌肉忍不住抽搐了一下。
他研究铺砌三年,导师课题组里第二号人物,王氏砖的不可判定性他能从头推到尾。
所以他下意识地想要去挑刺,去找漏洞。
局部邻域怎么可能枚举得完,组合是指数爆炸的。
可这张折叠的方格纸。
几十种邻域,每一种的合法性、归属、死亡条件,列得整整齐齐。
他要问的那个漏洞,在表格第十七行,已经被叉掉了。
满腹话语说到嘴边,变成了一句:“同学,你提前算过这个?”
“算过一部分。”江临回答。
“不,这不是一部分。”顾南舟打断了博士生的话,目光像扫描仪一样快速掠过表格上的数据,“所有导致拓扑发散的关键邻域,全在这里了。”
没有人再随口插话。
当局部边界的约束条件、有限邻域的穷举排除、以及合法的强迫归类赤裸裸地摆在桌面上时,任何感性的怀疑都显得苍白无力。
第一层的几何强迫。
第二层的结构继承。
在这张纸上,它已经呈现出一种很难随口击穿的结构闭合。
这已经绝不是什么课堂上的信手涂鸦。
C216教室里,剩下的几个学生全都围了过来,却没有人说话。
他们看着那张纸上的怪异十三边形,就象在看一个从外星坠落的造物。
顾南舟目光灼灼地盯着江临,问:“第三步呢?”
“反证周期性。”
江临拿回纸笔,在最右侧的空白处写下一个简洁的公式。
“假设,存在一个非零的平移矢量v,使得这整张无限大的铺砌图案,在沿着v平移之后,能够与原图案严密重合,这就是周期性的定义。”
他说完,在左侧画出了第一层tatile的边界示意图。然后用虚线在外面框出第二层。
接着是第三层。
一层嵌套一层,每一层的尺度都在以固定的比例放大。
“刚才的第二步已经证明,任何合法的铺法,都不会是混乱的,它一定会被局部边界的强迫力量,严格分解成第一层的tatile。”
“第一层,又会被强迫组合成第二层。”
“第二层组合成第三层,这种具有固定结构的层级,将向外无限延伸。”
顾南舟看着那个嵌套的图形,手心微微出汗。
他已经完全预判到了江临接下来的逻辑走向。
那将会是临门一脚。
江临继续推进逻辑的锁扣:“既然如此,如果存在这个周期矢量v,那么它平移的,不仅仅是底层的单砖。”
“它还必须保持每一层tatile的分解边界不发生改变。”
“因为一旦改变,平移后的图案就会导致原本的层级边界错位,这与所有合法铺法必然符合该强迫层级的结论相矛盾。”
他在纸上写下严格的推导条件:
v preserves level 1 boundaries
v preserves level 2 boundaries
...
v preserves level n boundaries
江临画了一个占据半张纸的巨大tatile轮廓。
“但是,第n层tatile的空间尺度,是随着n的增加而无界增大的。”
“对于任意一个固定的非零的矢量v,我们总能在无穷的层级
“在这种悬殊的尺度差异下,平移一个微小的距离v,绝对不可能把第 n层那庞大的边界,整体送回到另一个第n层边界的位置上,它一定会发生不可调和的错位。”
“因此,唯一能够满足保持所有无限层级边界重合的平移矢量,只有一个。”
江临在推导的末尾,写下最终的结论。
“所以,不存在任何非零的周期平移。”