top of page

Топология,

или Где растет лист Мёбиуса

        Представьте муравья, находящегося на поверхности простого кольца. Удастся ли муравью попасть на обратную, изнаночную сторону кольца, не переползая через край? Попробуйте провести непрерывную линию по одной из сторон перекрученного кольца (будем считать, что это путь муравья). Что вы получили?

      Этот опыт провёл в середине прошлого века немецкий астроном и геометр Август Мёбиус. Он обнаружил, что на перекрученном кольце линия прошла по обеим сторонам, хотя его карандаш не отрывался от бумаги. Оказывается, у перекрученного кольца (впоследствии его назвали листом Мёбиуса) имеется только одна сторона!

krasnye_murav_i_eshera_-_moebius_strip_i
phpDg3DBa_List-Nebiusa-i-ego-svojstva_0_

      Лист Мебиуса является примером односторонней поверхности. Изучением свойств односторонних поверхностей занимается наука ТОПОЛОГИЯ - один из самых молодых разделов современной геометрии. Появилась она лишь в конце XIX века.

 

      Термин «топология» ввел профессор Геттингенского университета  Иоган Бенедикт Листинг, который почти в тоже время, что и Мебиус предложил в качестве первого примера односторонней поверхности уже знакомую нам, единожды перекрученную, ленту. Наука эта молодая и потому озорная. Иначе не скажешь о тех правилах игры, который в ней приняты. Любую фигуру тополог имеет право сгибать, скручивать, сжимать и растягивать – делать с ней всё что угодно, только не разрывать и не склеивать.

 

      Позже математики открыли ещё целый ряд односторонних поверхностей. Но эта, самая первая, положившая начало целому направлению в геометрии, по-прежнему привлекает к себе внимание не только учёных, но и художников.

        С точки зрения топологии гайка, кружка, макаронина – одинаковые объекты (у них только одно отверстие). Если бы мы из пластилиновой гайки, не разрывая и не склеивая пластилин, захотели вылепить макаронину или кружку, то нам бы это удалось. А вот кастрюлю с двумя ручками уже не вылепить (в ней две дырки-ручки) В русском алфавите тоже есть топологически одинаковые буквы (о-б-р) например. А значит с топологической точки зрения круг неотличим от квадрата или треугольника, потому что их легко преобразовать один в другой, не нарушая непрерывности. Взгляните с этой точки зрения на нашего старого знакомца и увидите : на листе Мёбиуса любая точка может быть соединена с любой другой точкой и при этом муравью на гравюре Эсхера ни разу не придется переползать через кра йленты.

Якорь 1
bottom of page