来代替人为附加的符号规则。只要形状设计得当,两块砖确实能做到这一点。”

    说到这里,他的话锋忽然一转,语气沉了下来。

    “但如果,我们将条件推到极限呢?”

    他拿起黑板擦,将刚才画的风筝和飞镖擦掉,重新写下三行简短的英文。

    one tile

    tiles the plane

    only non-periodically

    “单砖问题(the Einstein proble。这个名字不是指物理学家爱因斯坦,而是德语里的ein stein——一块石头,一块砖。”

    顾南舟的目光扫过长桌边的学生,像是在抛出一个沉重的锚。

    “只用一块砖,它能无缝且不重叠地铺满整个二维平面。但是,所有的铺法,都不可能产生周期性的重复。”

    教室里出现了短暂的寂静。

    “一块砖能铺满平面,这毫无难度,正方形,正六边形都可以。”顾南舟敲了敲白板,“难点在于,它必须没有任何周期铺法的可能。你不能说,我碰巧给它安排了一种花里胡哨的非周期拼法就算成功,那远远不够。”

    他加重了语气:“你必须在数学上证明,任何人,哪怕他绞尽脑汁想要拼出一个周期性的图案,只要他拿着这块砖,他就逃不开非周期的宿命。这块砖的几何形状本身,必须成为一种暴政,一种强迫。”

    坐在后排的江临,呼吸微微一滞。

    立即翻开随身携带的黑色笔记本,在空白页上写下一行字。

    不是给出一种非周期铺法,而是强迫所有铺法进入非周期层级。

    这是一种降维打击般的约束力。

    也正是他的S系统现在最缺乏的特性。

    S只是在海量的可能性中疲于奔命地寻找可行解,而顾南舟口中的单砖,却是用自身的几何法则,直接将所有错误路径在萌芽状态就切断。

    前面的讨论还在继续。

    顾南舟开始梳理历史脉络。

    从王氏砖(wang tiles)的不可判定性,讲到替代铺砌(Substitution tilings),再讲到如何利用元砖(tatile)构建更大的层级结构。

    讲到深处,黑板上已经推满了替代图、局部补丁、角度约束和几行简单的组合计数。

    “为什么一块砖这个看似简单的条件,会让问题变得如此棘手?”

    顾南舟指着黑板上的复杂推导。

    “因为没有了第二种形状来做缓冲和制约,你无法轻易地切断周期性。单独的一块砖,太容易首尾相连形成平移对称了。”

    一个研二的学生苦笑着插话:“老师,这听起来就像是要求我们打造一把钥匙,这把钥匙既能打开世界上所有的门,又偏偏在物理法则上注定了它不能被任何门复制,这要求太反直觉了。”

    顾南舟难得地笑了一下。

    “比喻得不错,它最艰深的地方就在于,你要把庞大的,甚至趋于无限的全局信息,毫无遗漏地折叠进一个微小的局部几何边界里。”

    江临盯着笔记本上那句,把全局信息藏进局部几何里。

    这与他之前推演的search_sortwork本质上是同一件事。

    在量化的底层系统里,他是试图把全局的排序正确性隐藏进一串局部的pare-swap操作约束中。

    在铺砌问题里,则是要把无限平面的非周期性隐藏进一块砖的几道凹凸边界里。

    底层逻辑是相通的。

    一个多小时的读书班转眼结束。

    顾南舟宣布散会,但没有人立刻离开。

    学术讨论的余温还在。

    几个学生围在长桌前,研究顾南舟带来的一些高清打印图纸。

    有人在争论准晶体衍射图谱的对称性,有人在讨论十次对称轴在实际材料中的稳定性。

    刚才那个提问的研二学生拿了支铅笔,在草稿纸上随手画着各种扭曲的多边形,试图凑出一个不规则的形状。

    “要是真有这么一块符合条件的单砖,它到底会长成什么鬼样子?”

    他一边画一边摇头,语气轻松,全当是一个消遣的数学玩笑。

    而江临呢?

    他当然不是第一次见到这种问题。

    S的状态空间爆炸,逼着他反复想一件事。

    怎样把看似无穷的路径,压成有限几类状态。

    阿里预赛里的磁性几何魔方,也曾逼他把纷乱的空间构型压成连接图与上界。

    拆盲盒那道题,则让他再一次确认,只要对称性足够强,状态就不该按具体对象命名,而该按还缺几种这样的等价类命名。

    他脑海中,S v0.2的那三个问题。

    哪些状态可以合并?

    哪些死路可以提前砍掉?

    砍掉之后,怎么证明自己没有误杀真正的解?

    顾南舟刚才讲的 tatile,像是突然给这三个问题换了一套几何外壳。

    转移,不再是 pare-swap,而是一块砖贴上另一块砖。

    死路,也不再是跑不通的候选程序,而是一个无法填补的角缺口。

    他原本为 S 画过许多状态转移草图。

    有些草图,为了看清边界,已经被他画成了几何拼接。

    现在,这些草图忽然有了新的名字。

    tatile。

    substitution。

    forced hierarchy。

    所以他第一眼想的不是图案好不好看。

    而是三个问题。

    能不能生成一整张平面?

    能不能证明所有合法拼法都被迫归入同一套层级?

    如果层级成立,能不能反证周期?

    一念及此,江临的手腕开始移动。

    笔尖落在纸上,没有迟疑。

    他先画了一个极小的风筝形。

    那些边都落在同一套辅助网格上,几类角度反复出现,刚好能让凹口和凸边形成有限种邻接关系。

    接着,他以一种特定的拓扑结构,将八个这样的小风筝形拼接在一起。

    纸面上顿时出现了一个十三边形。

    它并不规整。

    边缘充满了突兀的内凹和外凸,像是一顶被人粗暴压扁,又用力拧了一把的怪异帽子。

    轮廓没有任何常规几何图形的对称美,透着一种冷硬的机械感。

    旁边那个画图的博士生眼角余光扫到江临的本子,停下笔,饶有兴致地探过头来。

    “同学,你这画的是什么,坏掉的风筝?”

    他笑了笑,没有恶意,只是觉得这个形状古怪得有些滑稽。

    江临没有抬头,也没有回答。

    他的手腕继续移动,在这块怪帽子旁边,紧贴着它的凹槽,画出了第二块一模一样的砖,只是进行了旋转。

    严丝合缝。

    接着是第三块,第四块。

    这些形状怪异的砖块,以一种看似极度别扭,在视觉上让人产生错位感的方式交错在一起。

    但它们的边缘却咬合得如同精密的工业齿轮,没有留下一丝缝隙。

    解答了学生疑问的顾南舟,正要离开,从江临旁边经过时,刚好看到了这一幕。

    不由得停了下来。

    低头看着那几块咬合在一起的十三边形,沉默了几秒钟,问道:“这位同学,这是你自己画的?”

    “是。”

    顾南舟若有所思地问道:“这块形状,能铺满?”

    “能。”

    一旁的博士生听到江临的肯定回答,立刻来了精神,放下手里的草稿纸转过身来。

    “能铺满不稀奇,很多形状只要能凑出一个周期基本胞,就可以周期铺。”

    附近几个学生也注意到了这边,还以为江临只是随口放了个大话。

    能不能周期铺,哪是看几块手绘图就能断言的。

    顾南舟没有将这位博士生的话听进去,他正盯着纸上那几块拼接的图形出神。

    那些凹角、凸角和几条斜边的组合关系,正在顾南舟脑海中快速重组。

    半晌,他拉开旁边的一把椅子坐下,看着江临,沉吟道:“要不要试着证明一下看看?”

    江临点点头。

    因为这不是他刚才在教室里灵光一闪的涂鸦。

    在过去几天里,他为了Sv0.2反复画过很多局部状态图。

    有些是程序里的状态。

    有些被他顺手画成了平面上的边界。

    他原本只是想找一种可视化方式,帮助自己理解哪些路会死,哪些路会被迫归入同一类。

    直到顾南舟讲到tatile,他才意识到,那些被自己当成辅助图的边界草稿,本身就可以变成一个几何问题。

    他只是缺乏一套正统的数学语言去包装它。

    而今天下午,顾南舟的读书班,刚好把这套语言递到了他手里。

    substitution(替代规则)。

    forced hierarchy(强迫层级)。

    tatile(元砖)。

    这些词汇,如同坚固的模具,将他那些原本只是用来辅助理解死路、归类、继承的边界草图,压入了一个能被当代离散几何学界审视的框架内。

    “第一步,我不会直接证明非周期,而是先证明它能够铺满整个平面。”

    江临说话的时候,在纸的左

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