莫比烏斯帶 莫比烏斯帶海報


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大家好,小問來為大家解答以上問題 。莫比烏斯帶海報 , 莫比烏斯帶這個很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!
1、對于這樣一個看來十分簡單的問題,數百年間 , 曾有許多科學家進行了認真研究,結果都沒有成功 。
2、后來,德國的數學家麥比烏斯對此發生了濃厚興趣,他長時間專心思索、試驗 , 也毫無結果 。
3、 有一天,他被這個問題弄得頭昏腦漲了,便到野外去散步 。
4、新鮮的空氣,清涼的風 , 使他頓時感到輕松舒適,但他頭腦里仍然只有那個尚未找到的圈兒 。
5、 一片片肥大的玉米葉子,在他眼里變成了“綠色的紙條兒”,他不由自主地蹲下去,擺弄著、觀察著 。
6、葉子彎取著聳拉下來 , 有許多扭成半圓形的,他隨便撕下一片,順著葉子自然扭的方向對接成一個圓圈兒,他驚喜地發現,這“綠色的圓圈兒”就是他夢寐以求的那種圈圈 。
7、 麥比烏斯回到辦公室 , 裁出紙條,把紙的一端扭轉180°,再將一端的正面和背面粘在一起,這樣就做成了只有一個面的紙圈兒 。
8、 圓圈做成后,麥比烏斯捉了一只小甲蟲 , 放在上面讓它爬 。
9、結果 , 小甲蟲不翻越任何邊界就爬遍了圓圈兒的所有部分 。
10、麥比烏斯圈激動地說:“公正的小甲蟲,你無可辯駁地證明了這個圈兒只有一個面 。
11、” 麥比烏斯圈就這樣被發現了 。
【莫比烏斯帶 莫比烏斯帶海報】12、 奇妙的麥比烏斯圈做幾個簡單的實驗,就會發現“麥比烏斯圈”有許多讓我們驚奇有趣的結果 。
13、 你弄好一個圈,粘好,繞一圈后可以發現,另一個面的入口被堵住了,原理就是這樣啊.莫比烏斯帶[1]實驗1如果在裁好的一張紙條正中間畫一條線,粘成“麥比烏斯圈”,再沿線剪開,把這個圈一分為二,照理應得到兩個圈兒,奇怪的是 , 剪開后竟是一個大圈兒 。
14、 實驗2如果在紙條上劃兩條線,把紙條三等分,再粘成“麥比烏斯圈”,用剪刀沿畫線剪開,剪刀繞兩個圈竟然又回到原出發點 , 猜一猜,剪開后的結果是什么,是一個大圈?還是三個圈兒?都不是 。
15、它究竟是什么呢?你自己動手做這個實驗就知道了 。
16、你就會驚奇地發現,紙帶不一分為二,一大一小的相扣環 。
17、 有趣的是:新得到的這個較長的紙圈,本身卻是一個雙側曲面,它的兩條邊界自身雖不打結,但卻相互套在一起 。
18、我們可以把上述紙圈,再一次沿中線剪開,這回可真的一分為二了!得到的是兩條互相套著的紙圈 , 而原先的兩條邊界,則分別包含于兩條紙圈之中,只是每條紙圈本身并不打結罷了 。
19、 關于麥比烏斯圈的單側性 , 可如下直觀地了解,如果給麥比烏斯圈著色,色筆始終沿曲面移動,且不越過它的邊界,最后可把麥比烏斯圈兩面均涂上顏色  , 即區分不出何是正面,何是反面 。
20、對圓柱面則不同,在一側著色不通過邊界不可能對另一側也著色 。
21、單側性又稱不可定向性 。
22、以曲面上除邊緣外的每一點為圓心各畫一個小圓,對每個小圓周指定一個方向,稱為相伴麥比烏斯圈單側曲面圓心點的指向,若能使相鄰兩點相伴的指向相同 , 則稱曲面可定向,否則稱為不可定向 。
23、麥比烏斯圈是不可定向的 。
24、 麥比烏斯圈還有著更為奇異的特性 。
25、一些在平面上無法解決的問題,卻不可思議地在麥比烏斯圈上獲得了解決 。
26、比如在普通空間無法實現的“手套易位問題”:人左右兩手的手套雖然極為相像 , 但卻有著本質的不同 。
27、我們不可能把左手的手套貼切地戴到右手上去;也不能把右手的手套貼切地戴到左手上來 。
28、無論你怎么扭來轉去,左手套永遠是左手套,右手套也永遠是右手套 。
29、不過 , 倘若你把它搬到麥比烏斯圈上來,那么解決起來就易如反掌了 。
30、 “手套易位問題”告訴我們:堵塞在一個扭曲了的面上,左、右手系的物體可以通過扭曲實現轉換 。
31、讓我們展開想象的翅膀,設想我們的空間在宇宙的某個邊緣,呈現出麥比烏斯圈式的彎曲 。
32、那么,有朝一日,我們的星際宇航員會帶著左胸腔的心臟出發,卻帶著右胸腔的心臟返回地球呢!瞧,麥比烏斯圈是多么的神奇!但是 , 麥比烏斯圈具有一條非常明顯的邊界 。
33、這似乎是一種美中不足 。
34、公元1882年,另一位德國數學家費力克斯?克萊茵(Felix Klein,1849~1925),終于找到了一種自我封閉而沒有明顯邊界的模型 , 后來以他的名字命名為“克萊因瓶” 。
35、這種怪瓶實際上可以看作是由一對麥比烏斯圈,沿邊界粘合而成 。
36、 “麥比烏斯帶”有點神秘,一時又派 不上用?。?但是人們還是根據它的特性編出了一些故事,據說有一個小偷偷了一位很老實農民的東西,并被當場捕獲 , 將小偷送到縣衙,縣官發現小偷正是自己的兒子 。
37、于是在一張紙條的正面寫上:小偷應當放掉 , 而在紙的反面寫了:農民應當關押 。
38、縣官將紙條交給執事官由他去辦理 。
39、聰明的執事官將紙條扭了個彎,用手指將兩端捏在一起 。
40、然后向大家宣布:根據縣太爺的命令放掉農民 , 關押小偷 。
41、縣官聽了大怒,責問執事官 。
42、執事官將紙條捏在手上給縣官看 , 從“應當”二字讀起,確實沒錯 。
43、仔細觀看字跡,也沒有涂改,縣官不知其中奧秘 , 只好自認倒霉 。
44、 縣官知道執事官在紙條上做了手腳,懷恨在心,伺機報復 。
45、一日 , 又拿了一張紙條,要執事官一筆將正反兩面涂黑,否則就要將其拘役 。
46、執事官不慌不忙地把紙條扭了一下,粘住兩端,提筆在紙環上一劃,又拆開兩端 , 只見紙條正反面均涂上黑色 。
47、縣官的毒計又落空了 。
48、 現實可能根本不會發生這樣的故事,但是這個故事卻很好地反映出“莫比烏斯帶”的特點 。
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