欢迎您:登录 | 注册
科普之友首页
※您现在的位置: 科普之友 >> 数学 >> 趣味数学 >> 正文  

神奇的“莫比乌斯带”

来源:不详       更新时间:2011-4-21 11:30:26
 

 

  曾作过著名数学家高斯助教的莫比乌斯在1858年与另一位数学家各自独立发现了单侧的曲面,其中最闻名的是“莫比乌斯带”。如果想制作这种曲面,只要取一片长方纸条,把一个短边扭转180°,然后把这边跟对边粘贴起来,就形成一条“莫比乌斯带”。当用刷子油漆这个图形时,能连续不断地一次就刷遍整个曲面。如果一个没有扭转过的带子一面刷遍了,要想把刷子挪到另一面,就必须把刷子挪动跨过带子的一条边沿。

 

  “莫比乌斯带”有点神秘,一时又派 不上用场,但是人们还是根据它的特性编出了一些故事,据说有一个小偷偷了一位很老实农民的东西,并被当场捕获,将小偷送到县衙,县官发现小偷正是自己的儿子。

 

  于是在一张纸条的正面写上:小偷应当放掉,而在纸的反面写了:农民应当关押。县官将纸条交给执事官由他去办理。聪明的执事官将纸条扭了个弯,用手指将两端捏在一起。然后向大家宣布:根据县太爷的命令放掉农民,关押小偷。县官听了大怒,责问执事官。执事官将纸条捏在手上给县官看,从“应当”二字读起,确实没错。仔细观看字迹,也没有涂改,县官不知其中奥秘,只好自认倒霉。

 

  县官知道执事官在纸条上做了手脚,怀恨在心,伺机报复。一日,又拿了一张纸条,要执事官一笔将正反两面涂黑,否则就要将其拘役。执事官不慌不忙地把纸条扭了一下,粘住两端,提笔在纸环上一划,又拆开两端,只见纸条正反面均涂上黑色。县官的毒计又落空了。

 

  现实可能根本不会发生这样的故事,但是这两个故事却很好地反映出“莫比乌斯带”的特点。

 

  “莫比乌斯带”在生活和生产中已经有了一些用途。例如,用皮带传送的动力机械的皮带就可以做成“莫比乌斯带”状,这样皮带就不会只磨损一面了。如果把录音机的磁带做成“莫比乌斯带”状,就不存在正反两面的问题了,磁带就只有一个面了。  

 

莫比乌斯带是一种拓扑图形,什么是拓扑呢?拓扑所研究的是几何图形的一些性质,它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变,只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点,又不产生新点。换句话说,这种变换的条件是:在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系,并且邻近的点还是邻近的点。这样的变换叫做拓扑变换。拓扑有一个形象说法——橡皮几何学。因为如果图形都是用橡皮做成的,就能把许多图形进行拓扑变换。例如一个橡皮圈能变形成一个圆圈或一个方圈。但是一个橡皮圈不能由拓扑变换成为一个阿拉伯数字8。因为不把圈上的两个点重合在一起,圈就不会变成

[1] [2] 下一页

  • 上一个数学:

  • 下一个数学:

  • 普乔柯趣题

    “±1”的妙用

    数学美之分分合合

    趣味数学:拱

    漂亮的卡西尼卵形线

    数学常数e的含义

    生活中的常识和数学中的证明

    Riemann 猜想漫谈 (十三)

    如果对海伦公式求导

    浅谈黄金斐氏数列的一个性质

    香案

    帕斯卡三角形与道路问题
    趣味数学
    自然地理
    普通自然地理[今日地理]中国首个中华白海豚保护基地正
    普通自然地理[自然生物]今年成活20仔 我国圈养大熊猫数
    普通自然地理[今日地理]进化过程关键点出现在约12亿年
    普通自然地理[]为什么千年古莲能开花? 
    宇宙奥秘
    [航空航天]卡西尼号捕捉精彩画面 土卫二遗
    [航空航天]沪研嫦娥变轨发动机:助力首次
    [航空航天]中俄火星探测器将一起发射升空
    [航空航天]海南发射场主打环保牌
    未解之谜
    [麦田怪圈]解读麦田怪圈的信息 1视频
    [UFO飞碟]俄网友公布UFO视频 神秘云团围
    [麦田怪圈][探索. 发现] 麦田怪圈 3视频
    [未解之谜新闻]千年冰尸头像复原 揭开“冰人”
    生命科学
    [生物*医学]日本野生熊肉首次检测出放射物
    [生物*医学]新研究发现声音低沉男性精子数
    [生物*医学]袁隆平:绝不能突破18亿亩耕地
    [生物*医学]英研究者提出糖尿病常规治疗优
    动物世界
    [动物趣味知识]安全生产中,防范五小动物是指防
    [动物趣味知识]身肥肉肫是什么动物 
    [动物趣味知识]去哪找微生物给它们吃呢 
    [动物趣味知识]我怕蟑螂怎么办好啊 
    科普文章
    [物理教学]“探究学习”在物理教学中的应
    [生命科学]古老基因助蠕虫具超强再生能力
    [生命科学]某基因在脑记忆区发育中扮关键
    [医药健康]研究揭示抗艾滋病新药分子机制
    [物理教学]高中物理选修1系列的特点与选学
    [科学家故事]你为什么相信地球在转动?——
    设为首页 | 加入收藏 | 联系我们 | 友情链接 | 使用本站前必读
    Copyright © 2007 - 2011 科普之友( www.kepu365.com ) Corporation, All Rights Reserved