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单位距离图中的刚性诱导标度律:稠密子结构的代数坍缩

组合数学 2026-01-28 v1 度量几何

摘要

我们重新审视 Erdős 于1946年提出的经典单位距离问题。尽管 Spencer、Szemerédi 和 Trotter(1984年)建立的 O(n4/3)O(n^{4/3}) 上界对伪圆系统是紧致的,但它未能解释欧几里得度量固有的代数刚性。通过将结构刚性分解与 Cayley-Menger 簇理论相结合,我们证明超过临界密度的单位距离图必然包含刚性二部子图。我们证明了“平坦性引理”,并通过消元理想的符号计算提供支持,表明在 R2\mathbb{R}^2 中单位距离 K3,3K_{3,3}(进而扩展至 K4,4K_{4,4})的构型簇是代数奇异的,并坍缩至更低维的轨迹。这种降维排除了维持 n4/3n^{4/3} 标度所需的无定形高关联结构的存在,从而有效改进了非退化欧几里得构型的上界。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.18831,
  title  = {Rigidity-Induced Scaling Laws in Unit Distance Graphs: The Algebraic Collapse of Dense Substructures},
  author = {Lucas Aloisio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.18831},
  year   = {2026}
}

备注

5 pages. Includes a "Flatness Lemma" proven via symbolic computation. Python verification script included as an ancillary file. Linguistic refinement and LaTeX formatting assisted by AI (Gemini)