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微分?幾何? -74 單面帶
2008/08/03 08:53:10瀏覽1866|回應14|推薦43

圖片源 :http://en.wikipedia.org/wiki/M%C3%B6bius_strip

在列維-奇維塔的家門口,只見奇維塔拿著一個紙帶在玩。
" 奇維塔,你在玩啥?" 高斯好奇地問
「噢,這是密玉比烏斯帶(Das Möbius Band) 」
`` 有何特殊之處嗎?``
「有的,它是單面帶。 」奇維塔笑著說
`` 單面帶?`` 聶明峰、高斯與黎曼好奇而異口同聲說地說

「是的,單面帶就是只有一個面的曲面。一般的曲面有兩個面。例如,
圓柱面有圓柱外面跟圓柱裏面。你們可以拿筆畫看看 。」
只見黎曼拿起筆,沿著紙面中心,一直畫,果真只有一條線,而無內外。

' 請教 奇維塔先生,這跟微分幾何有啥關係? ' 黎曼問說

「這個單面帶是拓樸學的東東,跟微分幾何關係密切,
兩者可說是如膠似漆,形影不離。而拓樸學也稱做橡皮學。」

聶明峰、高斯與黎曼三個人有聽沒有懂。

奇維塔看到三人茫然的表情,笑著說:
「先知道有這樣的東東,以後有時間再來說。
以下是圓柱面與密玉比烏斯帶的方程式,可以比較看看,
曲面只扭轉180度,它的性質就改變了。」

' 請教奇維塔先生,如何做一個密玉比烏斯帶? ' 黎曼問
「先把圓柱面紙條剪開,扭轉180度,再粘起來就是密玉比烏斯帶」



圖片源 :http://scidiv.bcc.ctc.edu/MATH/Mobius.html
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引用網址:https://classic-blog.udn.com/article/trackback.jsp?uid=DeutschHK&aid=2102146

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時和
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Got It
2008/12/30 11:27
Thank you very much!

時和
等級:8
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兩種結果不同
2008/12/29 11:14

>> 而另外一個做法:
將環面扭轉兩次  粘貼在一起成為一般的環面
分成三等分剪開
就變成交叉在一起的三個單面帶
我猜這才是實驗4要表達的

雖然這種方法能剪出三個纏繞在一起的〝扭轉兩次環面帶〞,但是結果和影片中的不同。再說,〝扭轉兩次環面帶〞應該也不是〝單面帶〞?

能否親自剪一次,驗證是否哪裡出狀況?

時和 試過,最接近影片中的結果得將外側兩條〝子帶〞交換黏,如此才會是兩環〝單面帶〞圍繞一環〝單面帶〞。請您撥冗 check。


亞魯司基(DeutschHK) 於 2008-12-30 09:06 回覆:
呵呵
不好意思
我弄錯了
``將環面扭轉兩次  粘貼在一起成為一般的環面
分成三等分剪開
就變成交叉在一起的三個單面帶
我猜這才是實驗4要表達的  ''
重新檢查一遍
應該是交叉在一起的三個一般的環面--扭轉兩次  (如你所說)

`` 時和 試過,最接近影片中的結果得將外側兩條〝子帶〞交換黏,如此才會是兩環〝單面帶〞圍繞一環〝單面帶〞。  ''

我試的結果是交叉在一起的三個一般的環面 (沒有扭轉兩次)



時和
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是這樣嗎?
2008/12/25 12:50

>> 第四個實驗
它將雙面帶交差成三個一般的柱面 (請注意看實驗4的開頭  停格看)
剪開之後  成為三個交叉在一起的普通環面

將帶子的兩端各剪兩刀平分成三條子帶,要接成 Mobius band 時,將第一及第三條的黏法對調,中間那一條的黏法不變。

如此剪開大致上是和影片相同,兩個環繞在一個環上。

假如真是這樣?那影片沒告訴觀眾如何的接法,是會讓觀眾誤解的?


亞魯司基(DeutschHK) 於 2008-12-27 08:15 回覆:
單面帶與拓樸學有關
來因瓶也是
而拓樸學跟微分幾何  也有關連
不知您有無發現
單面帶
其實是三度空間的曲面
它跟一般環面不同
一般環面可壓縮成平面的圓
而單面帶無法壓縮成平面的圓
球面也是三度空間的曲面

影片只是說明單面帶的特性
不是很嚴謹
如果有興趣
可找拓樸學的書來看看
會更清楚明白

時和
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先剪成三個等分的缺口
2008/12/11 11:11

也是這樣剪的,

但是,為什麼 時和 剪出來和第三個實驗之結果相同?


亞魯司基(DeutschHK) 於 2008-12-24 09:30 回覆:
敬愛的時和

第四個實驗
它將雙面帶交差成三個一般的柱面 (請注意看實驗4的開頭  停格看)
剪開之後  成為三個交叉在一起的普通環面

而另外一個做法:
將環面扭轉兩次  粘貼在一起成為一般的環面
分成三等分剪開
就變成交叉在一起的三個單面帶
我猜這才是實驗4要表達的

提供您參考

時和
等級:8
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第四個實驗是怎麼剪出來的
2008/12/10 17:26

密玉比烏斯帶的影片中,第四個實驗是怎麼剪出來的?

為什麼 時和 剪出來和第三個實驗之結果相同?

想知道剛開始時,他先剪的那幾刀到底是哪幾刀?


亞魯司基(DeutschHK) 於 2008-12-11 10:26 回覆:
第四個實驗
開始的時候
先剪成三個等分的缺口

我還沒實際做看看

水穎鳴煙
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看圖我懂
2008/08/09 12:22

密玉比烏斯帶...這個好玩~

喜歡~又學到哩~ 


巒峰逐雲多浪漫 水影鳴煙亦繾綣...
亞魯司基(DeutschHK) 於 2008-08-10 07:16 回覆:
幾何 本來就是畫圖

祝愉快

沙漠之花
等級:8
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數學太難懂了
2008/08/07 10:49
 
亞魯司基(DeutschHK) 於 2008-08-08 10:13 回覆:
把它當成花
或是塗鴉

隨手畫畫
如何?

O子
等級:8
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哈哈哈哈
2008/08/06 19:06
偶以為你喜歡吃老豆虎縮       害偶高興一下縮

莫大小說
等級:8
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太有意思了
2008/08/05 18:09
俗在不懂數學
亞魯司基(DeutschHK) 於 2008-08-06 09:06 回覆:
把數學符號  當抽象畫
不懂也無妨

紫衣
等級:8
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單面帶
2008/08/05 16:54

 單面帶  ^^極富人生哲理

我努力的看......用力的看.....用心的看......

DSC01119

亞魯司基(DeutschHK) 於 2008-08-06 09:04 回覆:
畢卡紫
請您慢慢看
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