圓球面怎樣貼膜?

時間 2021-05-29 22:24:17

1樓:

高斯曲率不一樣,怎麼裁也貼不平的。

一般化這個問題,我們實際上是在研究,乙個曲面如何能夠在僅僅發生彎曲的情況下貼合到另乙個曲面上?

或者說,兩個曲面滿足什麼條件,才會存在「僅僅彎曲」的相互對映?

「僅僅發生彎曲」意味著肯定有不變的東西,我們發現,在形變的過程中,兩個曲面上的點在曲面上相連路徑的最短距離,在這一變化中是不變的。

把這一論斷區域性化,只談論每個點對應的鄰域,我們其實是在說曲面距離的「度量」保持不變,通俗講,就是變換前的尺子變換後依然可以作為新曲面的尺子,用微分幾何的語言,就是說曲面的「第一基本形式」保持不變。

偉大的數學家們很快發現,度量所蘊含的性質有的甚至同這個曲面所嵌入的空間無關。換句話說,只要度量是這個樣子,管他世界是二維三維四維甚至更多,這個曲面在其中又如何具體地存在,對於這個曲面來說,很多性質是不變的。這就是所謂內蘊幾何的思想,最終匯出了廣義相對論的數學基礎黎曼幾何。

但我們暫時沒必要扯遠。返回來看,似乎只需要計算平面和曲面的第一基本形式,證明他們不一樣(在什麼意義下?),我們就可以斷定這樣的對映不存在。待續

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