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塔斯基分割圆问题
塔斯基分割圆问题 1925年,阿尔弗雷德·塔斯基提出一个问题:将平面上的一个圆分割成有限多块,然后重新拼合成面积相同的正方形。 1990年米可斯·拉兹柯维奇证明这是可行的。但他的分割方法大量使用了选择公理(axiom of choice),故该方法是不可构造的。这种分割方法至多将圆分割成约1050块。2017年,Andrew Marks 和 Spencer Unger 使用博雷尔片给出了一个完全构造性的分割方法。 拉兹柯维奇还证明了更多:该重新拼合的过程中只须移动即可;旋转并非必要。他随之而证明任何平面上的单纯多边形均可分割成有限多片,只须移动来重新拼合一个面积相同的正方形。华勒斯·波埃伊·格维也纳定理是相关但简单得多的结果——若可以在重新拼合过程中移动和旋转,一个多边形割为有限多的"多边形块"后,可重新拼合成另一个面积相同的多边形。 这些结果可以和在三维上的巴拿赫-塔斯基悖论(Hausdorff-Banach-Tarski paradox)相比;这些分割甚至改变集的体积,而平面上的问题则不能做到。 它跟化圆为方问题是不同的:使用尺规作图的方法令圆形的面积变成正方形的面积,这是不可能的。塔斯基的问题使用了(不可证的)选择公理来分割圆令成为一块块数目多至不可测集的片,所以它不能用实质工具这种只能画出可量度集的物件显示出来。
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