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施莱夫利是瑞士的几何学家,1814-1895年活了80多岁。
在1850年的时候,他开始深入思考一个很有意义的问题。
就是高维空间的问题。
他知道在亚里士多德时代,普遍人认为世界是有3维空间的。
即使是有4维空间,也不容易想象。
但是,也不是不可以研究的。
这其中,可以用很都角度去研究高维度空间的问题。
研究立体几何图像,可以投影在2维平面中。所以研究4维物体,可以投影在三维空间中来研究。
很多东西,即使没有办法想象到,但也可以想到很多基本的东西,比如勾股定理在高维空间的计算中也是实用的。
而今天,施莱夫利想从最简单的角度来想高维空间的问题,也是一种规律。
那就是单形,也就是几何中最基本的形状。0维单形是点,1维单形是线段,2维单形是三角形,3维单形是4面体等等。
按照以上来看,单形在0、1、2、3、4、5维空间中。
对应单形点的个数分别为1、2、3、4、5.
对应单形线的个数为1、3、6、10、15,这个可以数一数。
对于面、甚至体必然也是存在着同时也重要的,但是对此问题,很多数学家都犯了难,表示很难数。
而对施莱夫利,他找到一个奇妙的办法,就是他突然发现1、3、6、10、15这个数字与杨辉三角中第三排的数字对应。
不仅仅是这样的数字跟高维单形的线的个数之后是吻合的,而且更厉害的是,杨辉三角中第四排和第五排的数字包含了面个数和体个数的信息。
施莱夫利找到很好的办法,很简单的得出了,对应单形的面的个数0、1、4、10、20个。
对应体的个数为0、0、1、5、15个,这个光靠想象的去数,是很不容易的,但用杨辉三角特别容易得到。
甚至连4维体的个数为0、0、0、1、6等等。
施莱夫利知道研究高维度的很多问题可以用杨辉三角,只是杨辉三角本身他也需要思考一阵了。
如果杨辉三角有了这种能力,说明它有一种整合高维空间的能力。
所以他开始考虑高维杨辉三角,这成为他的习惯。但三维杨辉三角的绘制有困难。
他试图想看看是不是有更多的东西会符合杨辉三角,同时把高维杨辉三角转化成二维的杨辉三角问题。
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