搬沙发的问题让数学家头疼了几十年至今无解
“搬沙发问题”由数学家利奥·莫泽于1966年提出,看似日常却难倒学界数十年。问题核心:在宽1米的直角L形走廊中,水平搬运的沙发最大面积是多少?沙发不可变形,仅能平移旋转。
最初猜想多集中于简单形状,如半圆(面积约1.57)或矩形与半圆组合。1992年,约瑟夫·格弗设计出“格弗沙发”,形似不规则对称图形,面积达2.2195,至今仍是已知最大下界。上界研究显示,最优面积不超过2.37,更精确结果逼近2.22,但始终无法证明格弗沙发是极限。
难点在于沙发旋转时需同时贴合走廊内外拐角,边界条件涉及连续几何约束,需解复杂优化方程。目前拓扑学与微分几何工具尚未完全攻克,成为几何领域著名开放问题。其研究不仅推动纯数学发展,也为家具设计、机器人路径规划等提供理论参考。