Кіріспе

Евклид кеңістігіндегі торлар және шарлардың жинақталуы туралы Хилберттің он сегізінші мәселесі – математик Дэвид Хилберт 1900 жылы жасаған 23 Хилберт проблемасының тізіміндегі бірі. Ол Евклид кеңістігіндегі торлар мен шарларды жинақтауға қатысты үш жекелеген сұрақ қояды.

Өлшемі бойынша симметрия топтары

Мәселенің бірінші бөлігінде, өлшемді Еуропалық кеңістікте нақтырақ айтқанда, шекті санда ғана әртүрлі кеңістік топтары бар ма деген сұрақ туындайды. Бибербах осы сұраққа оң жауап берді.

3 өлшемді анизоэдрлі плитка

Мәселенің екінші бөлігі 3 өлшемді Евклид кеңістігін кесетін көпжақтың бар-жоғын сұрайды, бірақ ол ешқандай кеңістіктік топтың негізгі аймағы емес; яғни, ол кесетін болса да, изогедралды (кесуге өтетін) кесуге мүмкіндік бермейді. Мұндай кесулер анизоэдрлі деп аталады. Хилберт үш өлшемде мәселе қойғанда, екі өлшемде мұндай кесулер жоқ деп есептеген болуы мүмкін; бірақ бұл болжам кейін қате екені дәлелденді. Үш өлшемдегі алғашқы мұндай кесуді 1928 жылы Карл Рейнхардт тапты. Екі өлшемдегі алғашқы мысалды 1935 жылы Хиш тапты. Қатысты Эйнштейн мәселесі кеңістікті кесетін, бірақ шексіз циклдық симметриялар тобымен емес, пішін іздейді.

Шарты орам

Мәселенің үшінші бөлігі ең тығыз шар қаптамасын немесе басқа белгілі пішіндердің қаптамасын табуды сұрайды. Бұл нақты түрде шарлардан басқа пішіндерді де қамтиды, бірақ көбінесе Кеплер болжамымен бірдей саналады. 1998 жылы американдық математик Томас Каллистер Хейлс компьютердің көмегімен Кеплер болжамын дәлелдеді. Ол шарларды қаптаудың ең тиімді тәсілі пирамида пішінде екенін көрсетті.