מפת ישובים לפי צבעים. משפט ארבעת הצבעים

ב- הראה פיליפ פרנקלין שעל-פני בקבוק קליין מספיקים ששה צבעים, וב- הראה רינגל שבכל מקרה אחר החסם של היווד הוא מדויק כעת, צביעת המדינות על המפה שקולה לבחירת צבע לכל קודקוד, באופן כזה שלשני קודקודים המחוברים בקשת יש צבעים שונים
הוכחה כזו עדיין לא נמצאה מאז נעשו ניסיונות רבים למצוא הוכחה סטנדרטית יותר, שיכולה לעמוד ל ללא עזרת מחשב

משפט ארבעת הצבעים

קמפ הציע שיטה המבוססת על שרשראות של מדינות סמוכות, שאמורה הייתה לאפשר הוספה של מדינה אחר מדינה למפה הצבועה, מבלי להזדקק לצבע חמישי.

20
משפט ארבעת הצבעים
משפט ארבעת הצבעים
מפה הדורשת לפחות ארבעה בניסוח מודרני, המשפט מבטיח שלכל קיימת בארבעה צבעים
משפט ארבעת הצבעים
מפה עם הגרף הדואלי הקשר בין מפות מישוריות לבין מבוסס על בניית ה, שהיא בנייה סטנדרטית ב
לאחר שניסה למצוא הוכחה במשך זמן מה, הוא סיפר על הבעיה לאחיו פרדריק, שלמד אצל המתמטיקאי רוברטסון וחבריו אף מצאו אלגוריתם ריבועי שזמן הריצה שלו פרופורציוני לריבוע מספר הקודקודים לצביעת גרף מישורי בארבעה צבעים
זו הייתה ההשערה המפורסמת הראשונה ש, ובתחילה לא הייתה הסכמה כללית על תקפות ה, בעיקר בנימוק שלא הוכחה נכונותן של עצמן קל לראות שמשימה זו שקולה לצביעה של מפה כדורית, שגם עבורה מספיקים ארבעה צבעים

משפט ארבעת הצבעים

גם בדיקה זו דרשה הסתייעות במחשב.

1
משפט ארבעת הצבעים
ואולם, 11 שנה מאוחר יותר הראה Heawood שההוכחה אינה נכונה
משפט ארבעת הצבעים
לאחר מכן הם הריצו תוכנית במשך 1,200 שעות כדי להראות שכל אחת ממפות אלה ניתנת לצביעה בארבעה צבעים
משפט ארבעת הצבעים
בנוסף, היווד הראה שחמישה צבעים מספיקים לצביעת כל מפה
בגרף המתאים למפה נתונה, כל מדינה מיוצגת על ידי קודקוד, וכל שתי מדינות שלהן יש גבול משותף מחוברות בקשת בין שני הקודקודים המתאימים האיור משמאל מציג מפה סכמטית של ארבע מדינות, שלכל אחת מהן יש גבול משותף עם כל האחרות
ההוכחה נבדקה, והתקבלה על-דעת בני זמנו צביעה כזו של הגרף נקראת

משפט ארבעת הצבעים

משמאל מוצגת דוגמה למפה ולגרף המתאים לה.

28
משפט ארבעת הצבעים
אנשי תורת הגרפים מכירים הוכחות קלות יחסית לכך שקיימת צביעה ב חמישה צבעים, אבל ההוכחה לכך שאפשר להסתפק בארבעה נמצאה רק ב-, והיא כרוכה בחיפוש ממוחשב על-פני אלפי מקרים
משפט ארבעת הצבעים
דה-מורגן ניסה בלא הצלחה לעניין בנושא מתמטיקאים אחרים, עד שב- הובאה הבעיה לתשומת לבו של , שהציג אותה בפני
משפט ארבעת הצבעים
סנדרס, ורובין תומאס שבה היה די בבדיקה של 633 מפות