Forwarded from Математические этюды
Гауссова кривизна – характеристика поверхности в точке, не меняющаяся при (изометрических, т. е. сохраняющих расстояния) изгибаниях поверхности. Знание этого понятия помогает при поедании пиццы (статья «Ломтик пиццы»), понимании картографических проекций (фильмы серии «Картографические проекции» и статья «Картографические проекции»), понимании, почему футбольный мяч составляют из разных панелей (статья «Футбольный мяч»).
Познакомиться с понятием гауссовой кривизны геометрически можно в новом сюжете «Гауссова кривизна» https://etudes.ru/etudes/Gaussian-curvature/ проекта «Математические этюды».
Познакомиться с понятием гауссовой кривизны геометрически можно в новом сюжете «Гауссова кривизна» https://etudes.ru/etudes/Gaussian-curvature/ проекта «Математические этюды».
Forwarded from Математика не для всех
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Откуда свет знает?
🤷♂1
Мой комментарий к предыдущему видео.
Тема с точки зрения квантовой механики привычная: фотон одновременно движется по всем возможным траекториям, а мы наблюдаем одну конкретную.
Но в данном случае по мне это не есть особенность света, а свойство пространства (-времени?).
Все объекты без воздействия движутся по экстремальным траекториям. Например, в общей теории относительности оные движутся по геодезическим, то есть траекториям наименьшей длины (в соответствующей метрике).
Разберемся со светом, который попадает в воду и меняет траекторию. Тут так: ничего свет не знает. В точку В попадают только те фотоны, которые на границу сред заходят только по той траектории, которая приводит в В. Запустите фотон из точки А под другим углом - и он пройдет мимо В.
Поясню на другом мысленном эксперименте. Положим на стол зеркало, над столом в точке А - источник света. Фотон, отразившись от зеркала, должен попасть в какую-то фиксированную точку В, также расположенную над столом.
Маршрут такой частицы легко рисуется, поскольку все знают закон "угол падения равен углу отражения". Так вот - этот путь наикратчайший из всех возможных маршрутов вида А - зеркало - В.
Это опять фундаментальное свойство нашего пространства: объекты без воздействия движутся по экстремальным (наикратчайшим) маршрутам.
И случайно оказывается, что у этой кратчайшей ломанной есть такое свойство: угол падения равен углу отражения. То есть фундаментальные свойства пространства объясняют это оптическое свойство.
Так вот, когда фотон движется в двух разных средах, он все равно движется по геодезической (в соответствующей метрике пространства-времени).
Только здесь не та метрика, которая у Эйнштейна. И пространство-время тоже не то. :):):)
Тема с точки зрения квантовой механики привычная: фотон одновременно движется по всем возможным траекториям, а мы наблюдаем одну конкретную.
Но в данном случае по мне это не есть особенность света, а свойство пространства (-времени?).
Все объекты без воздействия движутся по экстремальным траекториям. Например, в общей теории относительности оные движутся по геодезическим, то есть траекториям наименьшей длины (в соответствующей метрике).
Разберемся со светом, который попадает в воду и меняет траекторию. Тут так: ничего свет не знает. В точку В попадают только те фотоны, которые на границу сред заходят только по той траектории, которая приводит в В. Запустите фотон из точки А под другим углом - и он пройдет мимо В.
Поясню на другом мысленном эксперименте. Положим на стол зеркало, над столом в точке А - источник света. Фотон, отразившись от зеркала, должен попасть в какую-то фиксированную точку В, также расположенную над столом.
Маршрут такой частицы легко рисуется, поскольку все знают закон "угол падения равен углу отражения". Так вот - этот путь наикратчайший из всех возможных маршрутов вида А - зеркало - В.
Это опять фундаментальное свойство нашего пространства: объекты без воздействия движутся по экстремальным (наикратчайшим) маршрутам.
И случайно оказывается, что у этой кратчайшей ломанной есть такое свойство: угол падения равен углу отражения. То есть фундаментальные свойства пространства объясняют это оптическое свойство.
Так вот, когда фотон движется в двух разных средах, он все равно движется по геодезической (в соответствующей метрике пространства-времени).
Только здесь не та метрика, которая у Эйнштейна. И пространство-время тоже не то. :):):)
👍2🤔2😁1
Очень хорошую статью прислал Булат Нурмиевич для размещения. Единственно, чего в статье не хватает - это рисунка с петлями на торе (бублике), которые невозможно стянуть в точку. Восполняю. С красной петлёй всё понятно (вся видна). Синее - это типа кольцо, на палец одетое.
Кстати, о музыке. В статье о какой петле говорится как о стягиваемой? Картинки нет, поэтому объяснение меня не устроило.
Более развёрнутую статью даю ниже. Внимание! В ней содержатся фактические ошибки!
Кстати, о музыке. В статье о какой петле говорится как о стягиваемой? Картинки нет, поэтому объяснение меня не устроило.
Более развёрнутую статью даю ниже. Внимание! В ней содержатся фактические ошибки!
👌3
Я тут малость передохнул, выкроил минутку и решил объяснить гипотезу Пуанкаре сам. Ну не нравятся мне объяснения от всех этих господ-товарищей. Чем? Трехмерную сферу никто и не пытается представить, но зачем-то коллеги используют для аналогии сферу и бублик. Чо так сложно-то? Бублик, на котором петли какие-то - это та ещё забава для мозга неокрепшего. А объяснить-то и нужно всего дав слова: связный и несвязный. Мы пойдём путём более незатейливым...
👏3😁3🔥2👌1
Начнём со связного - несвязного множеств. Связное - из одного куска. Несвязное - из нескольких. Велика премудрость.
Можно в терминах путей. Связное множество - это когда из любой точки А можно прочапать в любую точку В, не выходя за пределы множества. Не нравится слово прочапать? ОК. Тогда так: для любых точек А и В можно нарисовать кривую, соединяющую А и В и лежащую внутри множества.
Граждане математики! На всякий случай уточню. Первое определение - определение связности, второе - линейной связности.
Можно в терминах путей. Связное множество - это когда из любой точки А можно прочапать в любую точку В, не выходя за пределы множества. Не нравится слово прочапать? ОК. Тогда так: для любых точек А и В можно нарисовать кривую, соединяющую А и В и лежащую внутри множества.
Граждане математики! На всякий случай уточню. Первое определение - определение связности, второе - линейной связности.
👍5🔥3
Теперь про одно-, двух-, трёх- и многосвязности.
Смотрим на левую картинку, то есть на зелёный круг. Красную границу видите (она же окружность). Граница связна? То есть можно из любой точки на А на границе пройти в любую точку В, не покидая границу? Легко! Так вот, если граница множества состоит из одного цельного куска, то само множество называется односвязным.
Ну а у кольца, как мы понимаем, граница состоит из двух кусков (частей, линий) - внешней границы и внутренней. Поэтому кольцо не односвязно. Хотите трехсвязное множество? Не вопрос - нарисуйте круг с двумя дырками.
И кольца с кругом нам достаточно для объяснения гипотезы Пуанкаре.
Гипотеза Пуанкаре состоит в том, что чего-то там где-то там в каких-то высших размерностях может быть только кругом. А кольцом быть не может. И кругом с двумя, тремя и так далее дырками тоже не может. Всё. :)
Смотрим на левую картинку, то есть на зелёный круг. Красную границу видите (она же окружность). Граница связна? То есть можно из любой точки на А на границе пройти в любую точку В, не покидая границу? Легко! Так вот, если граница множества состоит из одного цельного куска, то само множество называется односвязным.
Ну а у кольца, как мы понимаем, граница состоит из двух кусков (частей, линий) - внешней границы и внутренней. Поэтому кольцо не односвязно. Хотите трехсвязное множество? Не вопрос - нарисуйте круг с двумя дырками.
И кольца с кругом нам достаточно для объяснения гипотезы Пуанкаре.
Гипотеза Пуанкаре состоит в том, что чего-то там где-то там в каких-то высших размерностях может быть только кругом. А кольцом быть не может. И кругом с двумя, тремя и так далее дырками тоже не может. Всё. :)
👍7🔥4
Forwarded from Bulat
В твоём тексте последнем в культур вроде бы есть изъян, например, из него можно подумать, что тор односвязен, поскольку его граница линейно связная, но тор не односвязен. Дело именно в стягиваемости, а глубже в тривиальности фундаментальной группы в каждой точке и рассмотрении внутренней геометрии границы, а не геометрии вложения в пространство
🤝1
Важнейшее замечание от Булата Нурмиевича для математиков.
Для нематематиков ещё раз: связность и линейная связность - это на самом деле не одно и то же! Легко придумать пример (математики на это горазды) связного множества, которое не является линейно связным.
Поэтому моя аналогия годится (по мне) для людей, далёких от математики. Есть у меня ещё одна аналогия, но её расписывать надо. Сделаю, но позже. Она тоже будет весёлой и ещё будет разноплановой.
Для нематематиков ещё раз: связность и линейная связность - это на самом деле не одно и то же! Легко придумать пример (математики на это горазды) связного множества, которое не является линейно связным.
Поэтому моя аналогия годится (по мне) для людей, далёких от математики. Есть у меня ещё одна аналогия, но её расписывать надо. Сделаю, но позже. Она тоже будет весёлой и ещё будет разноплановой.
👍5
Forwarded from Лингвистические истории
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍4❤2👌2
Я обещал ещё одну аналогию для понимания проблемы Пуанкаре. Заход мой будет издалека, ибо говорить мы будем о многомерных пространствах. Математики, привыкшие к числам, говорят об n-мерных пространствах.
Если n=2, то пространство называется (ясен пень) двухмерным. Это плоскость. Убогое, по нашим меркам, пространство для жизни.
Если n=3, то всё хорошо и привычно - это наш физический трёхмерный мир.
Если n=4 или более, то можно, конечно, попытаться представить такое пространство. Например, четырёхмерный куб. Но зачем? Толку будет примерно как с тех картинок, которые я привёл. Нарисовать, конечно, можно, но... Глупости всё это. Приведённые рисунки "четырёхмерных кубов" ещё дальше от оригигала, чем портрет Клетчатого из фильма "Приключения принца Флоризеля".
Если не смотрели - настоятельно рекомендую. Фантастическая игра Даля. Фрагмент - по ссылке ниже.
https://vk.com/video27122423_168045068
Если n=2, то пространство называется (ясен пень) двухмерным. Это плоскость. Убогое, по нашим меркам, пространство для жизни.
Если n=3, то всё хорошо и привычно - это наш физический трёхмерный мир.
Если n=4 или более, то можно, конечно, попытаться представить такое пространство. Например, четырёхмерный куб. Но зачем? Толку будет примерно как с тех картинок, которые я привёл. Нарисовать, конечно, можно, но... Глупости всё это. Приведённые рисунки "четырёхмерных кубов" ещё дальше от оригигала, чем портрет Клетчатого из фильма "Приключения принца Флоризеля".
Если не смотрели - настоятельно рекомендую. Фантастическая игра Даля. Фрагмент - по ссылке ниже.
https://vk.com/video27122423_168045068
👍5
Поскольку рассказ мой неспешный, я опять в сторону сверну, а потом вернусь к исходной теме разговора (про Гришу Перельмана, Пуанкаре и трёхмерную сферу в четырёхмерном пространстве). Если не забуду. :)
В теории струн мы живём в пространстве из 11 измерений. М-теория (или теория бран) как более продвинутая уточняет, что измерений всего 10. В этой мешанине размерностей болтается ещё пространство Колаби-Яу. Всего 6-мерное, поэтому его, конечно, можно нарисовать (шутка, тем не менее рисуют же!!!)
Я об этом всём уже рассказывал - если интересно, можно полистать-поискать выше в канале.
Как физики выкручиваются? Да элементарно: типа три измерения (наших) полноценны, а оставшиеся свёрнуты и мы их просто не видим.
Нормальная тема, главное что надо знать - всё это непроверяемо. А потому самые азартные поклонники М-теории идут дальше и говорят, что в момент Большого взрыва все (6, 10 или 11) измерений были развёрнуты, а потом по ходу дела какие-то свернулись.
В теории струн мы живём в пространстве из 11 измерений. М-теория (или теория бран) как более продвинутая уточняет, что измерений всего 10. В этой мешанине размерностей болтается ещё пространство Колаби-Яу. Всего 6-мерное, поэтому его, конечно, можно нарисовать (шутка, тем не менее рисуют же!!!)
Я об этом всём уже рассказывал - если интересно, можно полистать-поискать выше в канале.
Как физики выкручиваются? Да элементарно: типа три измерения (наших) полноценны, а оставшиеся свёрнуты и мы их просто не видим.
Нормальная тема, главное что надо знать - всё это непроверяемо. А потому самые азартные поклонники М-теории идут дальше и говорят, что в момент Большого взрыва все (6, 10 или 11) измерений были развёрнуты, а потом по ходу дела какие-то свернулись.
👍2
Ещё раз - это научные гипотезы. В классификации достовености на самом низком уровне - принципиально непроверяемые. На сегодняшний день.
Но фантасты уже тоже подключились. Лучший фантаст всех времён и народов Лю Цысин и его трилогия "Задача трёх тел". Если не читали, то спойлерить не буду. Ибо это надо читать.
Лю Цысин - лучший в моей классификации. Так-то его принято называть лучшим китайским фантастом Лю Цысинем (Лю Цысинь). Но, во-первых, он Лю Цысин ровно как и Си Цзиньпин. Твёрдый звук на конце китайских фамилий!
А, во-вторых, я Лю Цысина ставлю выше всех. На вкус и цвет...
Но фантасты уже тоже подключились. Лучший фантаст всех времён и народов Лю Цысин и его трилогия "Задача трёх тел". Если не читали, то спойлерить не буду. Ибо это надо читать.
Лю Цысин - лучший в моей классификации. Так-то его принято называть лучшим китайским фантастом Лю Цысинем (Лю Цысинь). Но, во-первых, он Лю Цысин ровно как и Си Цзиньпин. Твёрдый звук на конце китайских фамилий!
А, во-вторых, я Лю Цысина ставлю выше всех. На вкус и цвет...
👍2
Сегодня я начну рассказ про многомерные пространства. Точнее, с наивной мыслью, что интуитивно понятно, что новая размерность - это просто еще одна ось координат, перпендикулярная (ортогональная) всем предыдущим. Увы и ах!
Начну с "обычных" трехмерных куба и шара. Вы никогда не задумывались почему фокусники очень любят выбираться из закрытых чемоданов (параллелепипедов), но не любят шары?
А ответ простой: внутри шара диаметром 1 метр наибольшее расстояние между двумя точками 1 метр, а в Кубе со стороной 1 метр длина диагонали 1,73 м. Там фокусник чуть не полный рост встанет.
Начну с "обычных" трехмерных куба и шара. Вы никогда не задумывались почему фокусники очень любят выбираться из закрытых чемоданов (параллелепипедов), но не любят шары?
А ответ простой: внутри шара диаметром 1 метр наибольшее расстояние между двумя точками 1 метр, а в Кубе со стороной 1 метр длина диагонали 1,73 м. Там фокусник чуть не полный рост встанет.
👍4