בתשובה לעוזי ו., 11/07/03 5:33
pi_1(T)=ZxZ 157074
תודה, עוזי, וכל הכבוד על היכולת לתאר באופן מילולי צורות גיאומטריות מורכבות. אני גם חושב שרק עכשיו הבנתי את דבריו של ק. נבוך בתגובה 156548.

אם הבנתי אותך כהלכה, אז התהליך שתיארת הוא זה שניסיתי לשרטט ב- http://www.stanford.edu/~yuvaln/insideout2.html , כשהמעגל האדום הוא A, והסגול B. אין מה להגיד: החוץ הפך לפנים, והפנים לחוץ.

ברם, אני התכוונתי בשאלה למובן חמור יותר של המילה "היפוך": האם ניתן "להפוך" את האבוב כך שכל נקודה בצורה הסופית תהיה בדיוק במקום שהיתה בצורה המקורית (אולי עד כדי שיקוף, סיבוב וכו') , ורק ה"צד" יתהפך? זה מה שקורה כשהופכים חולצה או גרב, אבל נדמה לי שזה לא מתקיים בתהליך שתיארת, משום שלמשל התפקידים של המעגלים A ו- B התחלפו (שוב, אם הבנתי אותך נכון).
pi_1(T)=ZxZ 157315
השרטוט מתאר היטב את מה שהתכוונתי להסביר, ומדגים (בתשובה לשאלת האלמוני) שאין צורך בשלב נוסף כדי להפוך את הטורוס.

לגבי היפוך במובן החזק יותר, הוכחת כבר בתגובה 156525 ש*לא ניתן* לעוות טורוס מנוקב (במרחב התלת-ממדי) כך שרק הצד יתהפך: אחרת, אפשר היה לשחק בשתי גומיות עד שהן מושחלות זו בזו (וכולם יודעים שרק קוסמים יכולים לעשות דברים כאלה).

בעזרת שמורות חד-ממדיות כאלה אפשר להוכיח עוד טענות אי-אפשר על משטחים. "תורת הקשרים" (knot theory) עוסקת בתכונות של לולאות סגורות המעוותות לצורת קשר (או איחוד של כמה כאלה). מציאת שמורות, בעזרתן מוכיחים שלא ניתן לעוות קשר אחד לקשר אחר, מהווה אחד הענפים המרכזיים של תורת הקשרים.
מעניין לציין שכל התכונות של קשרים מיוחדות למרחב התלת-ממדי: במרחב ממימד גבוה יותר אפשר להפוך כל קשר ללולאה סגורה "פשוטה".

לשאלות אחרות על טורוסים, אני ממליץ לעבור להצגה שבה אנחנו-המתמטיקאים משתמשים: בדיוק כפי שלולאה היא קו ישר שנקודות הקצה שלו הודבקו, וצינור הוא ריבוע ששתי צלעות נגדיות שלו הודבקו (באותו כיוון), כך טורוס אפשר לקבל מריבוע ששני זוגות הצלעות שלו הודבקו (באותו כיוון).
היתרון הוא שיותר קל לצייר (ולחשוב על) ריבועים, מאשר טורוסים.

שאלה לסיום:
1. מה מקבלים אם מדביקים זוג צלעות נגדיות של ריבוע, תוך הפיכת הכיוון?
2. ואם מדביקים זוג אחד בכיוון הנכון, ואת השני בכיוונים הפוכים?
3. ומה קורה כששני הזוגות מודבקים בכיוונים הפוכים?

(התשובה במהופך: 1 - טבעת מביוס, 2 - בקבוק קליין; 3 - נסו לבד).
pi_1(T)=ZxZ 157550
תן לי לנחש: פעם כולם עשו אינווריאנטות וזה היה מגניב ואז היתה בעיה שאף אחד לא הצליח לפתור ואז בא מישהו והראה שאי אפשר לעשות את זה עם אינווריאנטות ומאז כל האנשים המגניבים מנסים להראות איך מוכיחים דברים בלי אינווריאנטות.

סתם ניחוש, אין לי מושג ירוק בטופולוגיה (אפילו אחרי דוגמת הטורוס לא עקבתי, לבושתי, עד הסוף).
pi_1(T)=ZxZ 157560
הגירסא הפרטית שלך להסטוריה של הטופולוגיה אינה מוכרת לי.

תוספת לשאלה שלמעלה:
4. מה מקבלים אם מדביקים את כל הנקודות שעל היקף הריבוע זו לזו (כך שההיקף מצטמצם לנקודה אחת)?
pi_1(T)=ZxZ 157567
אה, זה קל. אמא שלי היתה עושה כאלה לפני פורים.
pi_1(T)=ZxZ 435211
כדור
לא יכולת לשים ספוילר? 435534
ארבע שנים אני שובר על זה את הראש וכבר כמעט והצלחתי.

חזרה לעמוד הראשי המאמר המלא

מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים