בקבוק קליין – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מאין תקציר עריכה
מאין תקציר עריכה
שורה 18:
== בקבוק קליין כמשטח ==
 
ה[[טופולוגיה]] היא ענף של ה[[גאומטריה]], שבו מנסים מתמטיקאים ללמוד מבנים גאומטריים על ידי צמצום נקודת ההסתכלות לאזורים קטנים ("[[סביבה (טופולוגיה)|סביבות]]"). אחד המבנים החשובים בטופולוגיה הוא ה[[משטח (טופולוגיה)|משטח]] - אם מתבוננים בסביבה הסמוכה לכל נקודה על משטח, התמונה דומה לזו שרואים מנקודה ב[[מישור (גאומטריה)|מישור]] (בשפה מתמטית אומרים ש"משטח" הוא [[מרחב טופולוגי]], שהוא [[הומיאומורפיזם|הומיאומורפי]] מקומית לכדור היחידה הפתוח של <math>\ \mathbb{R}^2</math>, כלומר: לדיסק <math>\ \{(x,y): x^2+y^2<1\}</math>). מישור הוא כמובן דוגמה אחת; פני [[כדור (גאומטריה)|כדור]] הם דוגמה אחרת. הכדור שונה מן המישור בכך שיש לו פנים וחוץ, אבל זוהי תכונה שלא ניתן לזהותה כאשר מגבילים את הראות למרחקים קצרים (אכן, בעבר התקשו יושבי [[כדור הארץ]] לזהות שהם חיים על פני כדור ולא על מישור).
 
דוגמה נוספת למשטח הוא [[עיגול]] פתוח, כלומר, עיגול, ללא המעגל המקיף אותו. כל נקודה שעל-פני העיגול רחוקה במידת-מה מן הקצה, ולכן היא נראית (בקנה מידה קטן מספיק) כנקודה שעל מישור. לעומת זאת, אם נקיף את העיגול במעגל, התוצאה איננה נחשבת עוד למשטח - משום שמנקודה שעל המעגל נראית תמונה אחרת שונה: מישור מצד אחד, ריקנות מצד שני. במונחים טופולוגיים, המעגל הוא ה[[שפה (טופולוגיה)|שפה]] של העיגול. לכדור ולטורוס אין שפה, והם נקראים 'משטחים סגורים'. משטחים שיש להם שפה, כמו העיגול הפתוח, אינם כאלה. אם כך, טבעת מביוס איננה משטח סגור - יש לה שפה, שגם היא (מבחינה טופולוגית) [[מעגל]].