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神奇的莫比乌斯带,一片纸条错乱时空

时间:2020-02-27 19:06:26  作者:  来源  查看:0
神奇的莫比乌斯带,一片纸条错乱时空——王程明金

世界上有一面的纸吗?这是学习强国中的一道题,“哪有一面的纸呢?”我想,这问题也太简单了,结果我错了。爸爸看我脸上疑惑的神情,告诉我这叫莫比乌斯带。

然后爸爸考了我一个问题。用一张长方形的纸条,首尾相接,只允许用一种颜色,在纸圈上一面涂抹,不留下任何空白。这把我难住了,我怎么试也试不出来,原来对于这样一个看似简单的问题,数百年来有许多科学家进行研究。结果德国科学家莫比乌斯发现了其中的奥妙。命名为莫比乌斯带。

爸爸把纸的一端扭转180度。再将两端粘贴,这样就做出了只有一面的纸圈,我再涂抹,发现它果然只有一面。你可以设想一只蜘蛛开始沿着莫比乌斯带爬,那么它能够爬遍整条带子而无须跨越带的边缘。如果你想要验证这一点,可以拿一支铅笔不离纸地连续画线。那么,你会发现线条转了一圈,又返回了起点。爸爸又考了我一个问题,如果把莫比乌斯带沿中间剪开会变成什么?两个莫比乌斯带?我照爸爸说的剪开,发现还是一个。我的脑袋里装满了疑惑。爸爸问我这个莫比乌斯带与之前的有哪些区别?“比之前的长了一倍”,我回答。不仅比之前长,而且变成了360度的莫比乌斯带。莫比乌斯带还有更为奇异的特性。一些在平面上无法解决的问题,却不可思议地在莫比乌斯带上获得了解决。比如在普通空间无法实现的"手套易位"问题:人左右两手的手套虽然极为相像,但却有着本质的不同。我们不可能把左手的手套贴切地戴到右手上去;也不能把右手的手套贴切地戴到左手上来。无论你怎么扭来转去,左手套永远是左手套,右手套也永远是右手套!不过,倘若你把它搬到莫比乌斯带上来,那么解决起来就易如反掌了。爸爸跟我说:“我曾经去过美国坐过山车,轨道就是一个莫比乌斯带,这样过山车的轨道是无限的,并且整整长了一倍”。

我想宇宙会不会也是一个大的莫比乌斯带呢?宇宙无边无际,没有尽头,也应该是这个原理吧,一个星球到达另一个星球,是否有这样一条莫比乌斯路呢?在这个世界上有很多神奇的存在,莫比乌斯带就十分有趣,虽然看似简单,但却饱含了很多哲学,数学,物理方面的信息,我要好好学习,仔细研究一定会有很多发现。
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