Cartine e Colori

#matepraticuriosity

21.11.2020



 

In questo periodo i giornali sono pieni di cartine politiche dell'Italia con le regioni in rosso, arancione e giallo... ma fino all'altro giorno ai telegiornali proiettavano spesso anche la cartina politica degli Stati Uniti d'America con gli stati in rosso o in blu a seconda di chi aveva vinto le elezioni tra il candidato democratico Biden (blu) e il candidato repubblicano Trump (rosso) in quello stato.

 

Sorge quindi spontanea una domanda osservando queste cartine...


Quanti colori sono necessari per colorare le regioni di una cartina politica, in modo che regioni adiacenti (che confinano tra loro) non abbiano lo stesso colore?

La risposta la troviamo nel 

TEOREMA: data una superficie piana divisa in regioni connesse, come ad esempio una carta geografica politica, sono sufficienti quattro colori per colorare ogni regione facendo in modo che regioni adiacenti non abbiano lo stesso colore.

UN PO' DI STORIA...
Nel 1852 Francis Guthrie, studente di De Morgan, colorando la cartina delle contee britanniche in modo che stati adiacenti avessero colori distinti si accorse che erano sufficienti quattro colori. Non riuscendo a trovare una carta che richiedesse più di quattro colori, allora iniziò a chiedersi se fosse vero che OGNI MAPPA potesse essere colorata utilizzando solamente 4 colori. De Morgan propose questa congettura alla London Mathematical Society chiedendo se qualcuno fosse in grado di dare una risposta a questa congettura. 

Molti matematici dedicarono anni della loro vita a cercare di risolvere questo problema... ma solamente nel 1977 Appel e Hanken, due matematici dell'Università dell'Illinois, pubblicarono la loro dimostrazione del Teorema dei 4 colori, basandosi sui risultati trovati da altri che cercarono di risolvere questo problema. I due matematici ebbero un grande contributo da Koch, uno studente di informatica che migliorò man mano il programma che utilizzarono i due per risolvere la congettura. Nonostante le migliorie, i computer impiegarono circa 50 giorni di lavoro per risolvere il problema (con la minima possibilità di errore) e 500 pagine per trascrivere a mano tutte le verifiche che portavano alla dimostrazione.

 

Per ulteriori informazioni: 

https://www.mathone.it/teorema-dei-quattro-colori/

https://it.wikipedia.org/wiki/Teorema_dei_quattro_colori

http://utenti.quipo.it/base5/topologia/teor4col.htm