地球上总有一个点没有风?迷人的拓扑学!

人有科普编辑 2024-09-14 13:40:28
[打卡R]请证明“无论何时,地球上总有一个点没有风!” 啊?这要怎么证明?🙋话说,这是真的吗? 是的! 不仅是真的,而且,你也无法将一颗椰子的头梳整齐! 🥺为什么要给椰子梳头?还要梳整齐? 🤔你可能觉得这两件事儿有些莫名其妙,但其实,这两个问题都与一个著名的数学问题有关——拓扑学! 你等会儿~什么学?[暗中观察R] 别急!先找一个留寸头的朋友,仔细研究下他的头,数数他头上有几个旋👀 你知道为什么每个人头上都至少有一个旋吗?为什么有些人无论怎么梳,头上总有一撮不服帖的头发翘起来(如果你肯把你家狗🐶也剃光,会发现它身上也有旋)? 🔎数学家已用拓扑学证明,这可不是生物学问题,而是地地道道的数学问题,甚至还起了个很贴切的名字“毛球定理”!🌐 现在,想象你朋友的头是地球🌎,而头上那些粗硬的头发就是风——现在,你知道地球上哪里没有风了吧?🙋🙋对!就是那个旋!👍 至于为什么? 推导过程实在复杂,翻开《欧拉的宝石》,你想要了解的拓扑学,读这本书就够了。 📖毛球定理在无线电传输,甚至核聚变领域都有很重要的应用:把你朋友的头发分别想象成无线电波和聚变辐射,你就会知道,无线电和核辐射都有盲区——还是那个旋!🤔 很多时候,这个盲区也许会造成灾难性的后果,又是拓扑学让科学家能提前应对!解决方法是——将球变成甜甜圈!🍩🍩 没错,如果一个甜甜圈上长满了毛发,是可以被梳平的,盲点也能被抹平!✅ 这就不得不提到球、甜甜圈和莫比乌斯环之间的区别了,✍🏻别看它们都只有一个面,但在拓扑学家眼里,它们可比自行车和鱼之间的区别还大! 要想了解拓扑学,有一个人无法绕过——数学家欧拉📚,1771年他提出了著名的欧拉多面体 公式,即V+F-E=2(顶点+面-棱=2),揭示了多面体顶棱面之间的数量关系! 有些数学家突发奇想,欧拉多面体公式如果遇到没有棱角的曲面会发生什么? 还真别说,他们竟发现即使是在曲面上欧拉多面体公式依然可以应用,✨拓扑学就这样诞生了! 对有趣的拓扑学感兴趣的朋友,强烈建议读读这本《欧拉的宝石》,书中以欧拉多面体公式为线索,讲述了欧拉公式从古希腊直到今天的发展始末,以及从中诞生的拓扑学及其应用。 📚即使是没有深厚数学基础的普通人也能顺着思路,深入拓扑学的世界,打开全新的认知世界!📚

0 阅读:1
评论列表