国际象棋棋盘的多米诺骨牌密铺

下面的问题与统计物理中的 Dimer 格点模型有关:

问题 \(1\times2\) 的多米诺骨牌密铺一张 \(8\times8\) 的国际象棋棋盘,有多少种不同的方法?

下图是其中一种:

答案是 12988816,非常大的一个数字,显然不可能是逐个枚举数出来的。1961 年德国物理学家 Kasteleyn 借助线性代数的工具首先解决了这个问题,本文就来介绍他的方法。

平面分拆的 Macmahon 公式

问题 一个边长为 \(a\times b\times c\) 的平行六边形(\(a,b,c\) 都是正整数),每个内角都是 120 度。用边长为 1 的菱形密铺,有多少种不同的方法?

下图是一种密铺的示例:

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