莫比烏斯環(huán)
手絹中的宇宙


發(fā)布時間:2013年01月31日 文章出自: 作者: 顧森 

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把一張紙帶扭轉(zhuǎn)180度后,再兩端對接粘在一起?,F(xiàn)在,試著從紙上的任意位置出發(fā)前行,當你游歷一圈回到起點,這趟旅行將紙圈“內(nèi)外”走了一個遍。恭喜,你已經(jīng)親手制作出一個莫比烏斯環(huán)。

會魔法的幾何形體

世界上第一個莫比烏斯環(huán),是德國數(shù)學(xué)家莫比烏斯構(gòu)造出來的。1858年,他偶然“發(fā)現(xiàn)”了這奇異的幾何形狀。

克萊因瓶如何盛下宇宙
我們知道如何制作莫比烏斯環(huán)——只需要把一張長方形紙條擰180度后再把頭尾兩端對接起來粘在一起,就可以了??巳R因瓶則更為復(fù)雜些,它由一個封閉的曲面組成,不分“內(nèi)”、“外”,只有一面,同時又沒有任何邊界。

它只有一個面,構(gòu)造簡單至極。但是,當數(shù)學(xué)家嘗試研究它的幾何本質(zhì)時,不禁被其各種古怪的特性所震撼。如果你用一把剪刀沿著莫比烏斯環(huán)的中線剪開,你會發(fā)現(xiàn):紙環(huán)并沒有被剪成兩個,而是變成了一個更細、更大的紙環(huán)。新的紙環(huán)被扭轉(zhuǎn)了360度,失去了單面的性質(zhì)。如此重復(fù),繼續(xù)剪開這個新的紙環(huán),結(jié)果會讓你大吃一驚——剪出來的竟然是兩個套在一起的紙環(huán),……莫比烏斯環(huán)的魔力遠不止這些,而更神奇的是,它居然還有一個“兄弟”。

責任編輯 / 蕭瀟 

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