神奇的莫比烏斯帶,只有一個曲面可以無限循環
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人們都說學無止境,知識是無窮無盡的,總是存在着許多新奇的知識是我們所不瞭解的。就像莫比烏斯帶一樣,竟然有着魔術般的神奇性質,能夠折成一個曲面,如果放上一隻小蟲子的話,小蟲子可以在上面無限循環的一直爬。下面就一起來看看神奇的莫比烏斯帶。
一、神奇的莫比烏斯帶神奇的莫比烏斯帶神奇在哪裏呢?“莫比烏斯帶”是19世紀德國數學家莫比烏斯(Mobius)發現的。在一個陽光美好的午後,莫比烏斯靜靜的坐在桌前,手中拿着一個長長的紙條,不經意的把紙條擰了一個圈,又把兩個頭對接了起來。
這時正好有一隻小螞蟻到他的桌面上,他小心翼翼地把小螞蟻請到了手中的紙上,小螞蟻也就不停的到處遊蕩,莫比烏斯輕輕的注視着紙上的小螞蟻,他發現小螞蟻雖沒翻越任何一處的紙邊沿,卻爬過了紙表面的每一個地方。這讓莫比烏斯非常驚訝。
這就是著名的莫比烏斯帶,把一根紙條扭轉180°後,兩頭再粘起來做成的紙帶圈,具有魔術般的性質,這種莫比烏斯帶只有一個曲面,可以無限的循環往復,與潘洛斯階梯一樣奇妙。
其實莫比烏斯帶也是一種拓展圖形,它們在圖形被彎曲、拉大、縮小或任意的變形下保持不變,只要在變形過程中不使原來不同的點重合爲同一個點,又不產生新點。換句話說,這種變換的條件是:在原來圖形的點與變換了圖形的點之間存在着一一對應的關係,並且鄰近的點還是鄰近的點,這樣的變換叫做拓撲變換,在生活中莫比烏斯帶的應用還是挺多的。↓↓↓
二、莫比烏斯帶的應用“莫比烏斯帶”在生活和生產中已經有了一些用途。例如,用皮帶傳送的動力機械的皮帶就可以做成“莫比烏斯帶”狀,這樣皮帶可以磨損的面積就變大了。
如果把錄音機的磁帶做成“莫比烏斯帶”狀,就不存在正反兩面的問題了,磁帶就只有一個面了。它還能平坦的嵌入三維空間。簡易的“莫比烏斯圈”可通過一張長方形紙任何一面反轉粘貼。
莫比烏斯帶常被認爲是無窮大符號「∞」的創意來源,因爲如果某個人站在一個巨大的莫比烏斯帶的表面上沿着他能看到的“路”一直走下去,他就永遠不會停下來。但是這是一個不真實的傳聞,因爲「∞」的發明比莫比烏斯帶還要早。
而且人們在逛地標建築、買珠寶首飾時只要見到莫比烏斯環式的設計,都會覺得幸運吉祥,甚至會發出“真希望自己的人生是個莫比烏斯環呢”的感嘆。遺憾的是懂莫比烏斯環之人,其實少之又少。
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