第299章 莫比乌斯带和克莱因瓶(1 / 1)

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拿一白的长条,把面涂成色,然把其中端扭转180°,就成为个莫比斯带。剪刀沿带的中把它剪。纸带仅没有分为二,反而剪一个两长的纸

到的这较长的圈,本却是一双侧曲,它的条边界身虽不结,但相互套一起。上述纸,再一沿中线开,这可真的分为二,得到是两条相套着纸圈,原先的条边界,则分别含于两纸圈之,只是条纸圈身并不结罢了。

相反,拿一张的长纸,把一涂成黑,把其一端360度翻个身,成一个侧曲面。用剪刀沿纸带的央把它开。纸不仅没一分为,反而出两个套环的侧曲面。

莫比斯带还更为奇的特性。一些在面上无解决的题,却可思议在莫比斯带上得了解

在普通间无法现的“套易位“问题:左右两的手套然极为像,但有着本的不同。我们不能把左的手套切地戴右手上;也不把右手手套贴地戴到手上来。无论你么扭来去,左套永远左手套,右手套永远是手套!过,倘你把它到莫比斯带上,那么决起来易如反了。

自然界许多物也类似手套那,它们身具备全相像对称部,但一是左手的,另个是右系的,们之间着极大不同。

克莱因是一个可定向二维紧形,而面或轮面是可向的二紧流形。如果观克莱因,有一似乎令困惑--克莱因的瓶颈瓶身是交的,句话说,瓶颈上某些点瓶壁上某些点据了三空间中同一个置。

们可以克莱因放在四空间中解:克因瓶是个在四空间中可能真表现出的曲面。如果我一定要它表现我们生的三维间中,们只好就点,它表现似乎是己和自相交一。克莱瓶的瓶是穿过第四维再和瓶圈连起的,并穿过瓶。用扭来打比,如果它看作面上的线的话,那么它乎自身交,再看似乎断成了截。但实很容明白,个图形实是三空间中曲线。并不和己相交,而是连不断的条曲线。在平面一条曲线自然做到这样,但是如有第三的话,就可以穿过第三来避开自己相。只是为我们把它画二维平上时,好将就点,把画成相或者断了的样。克莱瓶也一,我们以把它解成处四维空中的曲。在我这个三空间中,即使是高明的工巧匠,也不得把它做自身相的模样;就好像高明的家,在上画扭的时候不得不它们画自身相的模样。有趣的,如果克莱因沿着它对称线下去,会得到个莫比斯环。

如果莫乌斯带够完美展现一“二维间中一可无限展之空模型”话,克因瓶只作为展一个“维空间二维可限扩展空间模”的参。因为制作莫乌斯带过程中,我们要纸带进180°翻转再尾相连,这就是个三维间下的作。理的“三空间中维可无扩展之间模型”应该是二维面,朝任方向前都可以到原点模型,克莱因虽然在维面上以向任方向无前进。是只有两个特的方向才会回原点,且只有其中一方向上,回到原之前会过一个“逆向原”,真理想的“三维空中二维无限扩之空间型”也该是在维面上任何方前进,会先经一次“向原点”,再回原点。制作这模型,需要在维空间对三维型进行曲。数中有一重要分叫“拓学”,要是研几何图连续改形状时一些特和规律,克莱瓶和莫乌斯带成了拓学中最趣的问之一。比乌斯的概念广泛地用到了筑,艺,工业产中。

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