没想到,这次是企鹅的圆宝率先发力!
    仅仅6分钟,圆宝就给出了答案:
    【证偽!绝对逃逸轨道不存在!
    证明过程:本系统属於典型的色散型撞球模型(dispersing billiards,即sinai撞球)。
    由於內部的100000个障碍物均具有严格的外凸色散边界,根据动力系统的遍歷理论,光线在发生多次散射后,系统將具备正的李雅普诺夫指数和kolmogorov-sinai熵。
    在如此庞大的障碍物密度下,相空间中的kam环面已被不可逆地彻底破坏,系统进入完全混沌状態。
    根据庞加莱回归定理,由於系统的遍歷性,几乎所有初始角度的弹球轨跡,最终都將稠密地覆盖整个位置空间。
    结论:绝对逃逸轨道的勒贝格测度严格为0。在概率学意义上,弹球必定撞击障碍柱!】
    “圆宝发力了?”
    “来个懂哥说说圆宝说的对吗?”
    “sinai撞球模型、kam环面破坏……看上去很厉害的样子。”
    下一刻,时间来到7分钟,豆宝紧隨其后给出答案:
    【证明成立!存在逃逸轨道!
    证明过程:启动积分几何与布拉施克-桑塔洛公式。
    我们在构型空间中,试图寻找障碍物阴影测度的极大值点。
    由於坐標未知,我们引入『极密堆积极大化引理』:假设十万个障碍柱在构型空间中发生同胚收缩,其產生的拓扑阴影重叠率可通过黎曼zeta函数的零点分布进行逼近。
    经非线性流形上的极限推导,阴影测度上限並未覆盖整个2π角度空间。
    得出逃逸角测度下界为:1.34x10^-14。】
    “666,豆宝和圆宝答案不一样!”
    “有意思了,ai打架了!”
    “那谁的是对的呢?”
    ……
    评委席上的大牛们终於笑了。
    期待已久的画面终於诞生了啊。
    田港院士笑道:“圆宝的答案看似专业,但是它犯了一个很致命的常识性错误。sinai撞球模型確实是绝对混沌的,但是前提是边界是平直的方形。
    这道题的边界是绝对圆滑的圆形。
    圆形边界会產生强大的聚焦效应,kam环面根本不会被完全破坏,这是一个混合相空间。”
    “豆宝也很离谱。”
    张益唐教授点评道,“我是没听过什么极密堆积极大化引理的,这是豆宝为了强行算出那个测度,自己捏造的吧。或许它想说的是维塔利有限覆盖引理?
    但是豆宝构造的这个引理积分中,为了让极限收敛,它的数学底层逻辑其实是允许障碍物在投影时发生重叠,这和题干中【互不重叠】的要求相悖。”
    “啥意思?这是说圆宝和豆宝都错了?”
    “ai遇到难题就胡编乱造也不是一天两天了。”
    “这很符合我对豆宝的看法,哈哈。”
    【系统判定:企鹅圆宝,前提条件套用错误,学术幻觉,答案错误!淘汰!】
    【系统判定:字节豆宝,自创引理违背基础公理,逻辑断裂,答案错误!淘汰!】
    “666,ai果然不是万能的!”
    “別高兴太早,我觉得人类这边也不轻鬆啊。”
    二號舱內,燕大韦神陷入思索。
    他已经找到了正確的破局方向:【几何阴影测度】。
    球在圆周上不同角度反弹时,那十万个柱子会在视野里投下多大的“阴影”。
    只要证明阴影总和小於360度,就能射出去!
    但是,球在圆周上每一次反弹,角度都会发生非线性的扭曲。
    要积分离散圆的无限次反弹阴影,计算量非常庞大……
    “无法计算……反射角一直在变,阴影重叠部分根本无法计算……如果能把复杂的反射轨跡变成简单的直线就好了……”
    韦东有些绝望。
    另一边,一號舱內。
    齐物也在思考。
    遍歷理论,积分几何?
    太繁琐了。
    既然球在圆形桌子里弹射,为什么要盯著球看呢?
    球的位置会变,光线在几十万次的反射之后,多半就会陷入混沌。
    去穷举光线的轨跡,很明显会钻入牛角尖。
    这也是圆宝、豆宝逻辑出错的原因。
    齐物看著题目,心中浮现出物理和数学的第一法则——
    我们从来都不是去追求变化,而是寻找【守恆】。
    万物皆变,唯有守恆量不变。
    那么,在这道题里,是否存在一个守恆量呢?
    存在!
    齐物呢喃自语:“在半径为r的绝对光滑圆形撞球桌內,弹球发生绝对弹性反射。每一次反射都有一个雷打不动的不变量,那就是——
    弦到圆心的垂直距离!”
    定义一段弦:球在两次反射之间的直线路径,与圆边界交於两点。
    定义弦到圆心的距离,从圆心o做垂线到弦,垂直距离记为l。
    为什么每次反射后,l不变?
    齐物可以给出好几种证明方法:镜面反射定律、几何关係证明、叫动量守恆……
    他隨即写下一行极简公式:
    l=r·sinθ
    θ为入射方向与边界法线的夹角。
    “perfect!”
    博切尔兹教授讚嘆道,“这小子,牛逼!”
    “守恆量……”
    院士大佬们都看出了齐物的逆天直觉。
    只见齐物继续写道:“无论这颗球在边界上弹一万次还是一亿次,这个距离l永远不变。整个动態的复杂轨道,在宏观上,其实就是一系列的平行弦,他们全部相切於內部的一个半径为l的同心圆。
    即焦散圆。
    所以,一条轨道的命运,从发射的第一段弦开始,就被l唯一確定了。只要初始的l选对了,后面的所有反射都是安全的。”
    思路已经打通,齐物继续书写:
    “那障碍柱是怎么破坏轨道的呢?
    一个半径为r=0.01的障碍柱,假设圆心距离撞球桌中心为d。
    它会精准地挡住所有圆心距离在[d-0.01, d+0.01]內的弦。也就是说,它扼杀了所有满足|l-d|≤0.01的l值。”
    他隨即再次写下一个简明的逻辑不等式:
    l∈[d-0.01, d+0.01]→该轨道必撞柱
    “每个柱子最多干掉一个长度为0.02的l区间。
    十万个柱子,干掉的区间总长度最多是多少?
    100000x0.02=2000
    l的合法取值范围,等於圆形撞球桌的总半径,r=2026。
    因为2000<2026,
    所以无论100000个柱子怎么摆,哪怕是全部挤在一起,也必然留下26cm长的l区间,没有被任何一个柱子覆盖。
    故,我们可以隨便在26cm中选一个l0,
    从桌边任意一点,取与法线夹角θ=arcsin(l0/r)发射。
    整条轨道上的所有弦,到圆心的距离恆为l0,因为永远不会碰到任何一个障碍柱!
    同样可证,轨道不相交。
    因为圆撞球中,不同弦到圆心的距离如果相等,它们要么平行,要么关於圆心对称。
    如果球恰好回到同一个点、同一个方向,那也只是周期轨,不会自交。
    一般情况是准周期轨,绕满一个圆环——
    永远不重复,更不可能自交。
    所以,我们可以得到
    安全轨道初始角度测度下界=arccos(2000/2026)
    q·e·d。”
    【齐物,解答完毕,用时5分18秒,答案正確!】
    ??
    吃瓜群眾们懵逼了。
    “这就完了?还做对了?”
    “不是,是我看错了吗?齐神的答案是100000x0.02=2000,然后比大小得出2000<2026?”
    “这tm是小学题吧……”
    “不是说这道题很难吗?怎么看齐神的答案这么简单?”
    “应该不简单吧,没看到圆宝和豆宝都做错了吗……”
    齐物这种“返璞归真”的解题过程,让习惯了看长篇大论的吃瓜网友们產生了一种“我上我也行”的错觉。

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