莫比乌斯带是什么?

257 2023-11-14 17:05

一、莫比乌斯带是什么?

莫比乌斯带(Möbius strip或者Möbius band),又译梅比斯环或麦比乌斯带,是一种拓扑学结构,它只有一个面(表面),和一个边界。它是由德国数学家、天文学家莫比乌斯(August Ferdinand Möbius)和约翰·李斯丁(Johhan Benedict Listing)在1858年独立发现的。这个结构可以用一个纸带旋转半圈再把两端粘上之后轻而易举地制作出来。事实上有两种不同的莫比乌斯带镜像,他们相互对称。如果把纸带顺时针旋转再粘贴,就会形成一个右手性的莫比乌斯带,反之亦类似。

二、什么是莫比乌斯带

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。

三、莫比乌斯如何环解决手套易位问题

莫比乌斯带吧?

简单的说,莫比乌斯带带来的就是被隐藏的一个时空。

本来的两个面被扭曲黏贴之后变成了一个面,如果一个物体经过莫比乌斯带,是不可能找到尽头的。它只能一遍一遍的在这个空间里运行。

诡异是事实,而这种诡异也并非平白产生。如果在这个莫比乌斯带里运行的是一只手套,或者说任意的手性结构,你会诧异的发现,在某个时刻,左右互换了。左手套变成了右手套。

原因:

严格的讲,并非是某个特殊的时刻左右互换了。莫比乌斯带是一个不可定向的曲面,在这个曲面中,左右并没有实际意义。

因为莫比乌斯带的另一面被隐藏了,而你所看到的,既是正面,又是反面。既是左面,又是右面。

打个比方。字母“L”,让他在莫比乌斯带上跑。如果你把视线固定在带的一点上,比如“L”的起点,当“L”“转了一圈(相对于你,L跑到了莫比乌斯带的背面,而对于L来说,它并没有翻面,于是左右颠倒了~)”回来时,你会发现“L”的尾巴指向了左边。

如果你的视线永远跟着“L”跑,你会发现“L”和你都没变。

最后,莫比乌斯带只是概念和感觉上改变了左右,现实中想用莫比乌斯带把左手套变成右手套,就像要在镜子里拿出东西来一样希望渺茫。你要把手穿过这个“带”才能拿到你想要的。

四、莫比乌斯环是什么? 有图片最好

裁张长纸条

把其中一头转个面,另一头不变,两头相连,就是了

从一头出发,你走够了两面但又回到出发点

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