Лента (или петля) Мебиуса — объект, который привыкли рассматривать в таком разделе математики, как топология. Если коротко, то топология изучает сохранение свойств предметов при их непрерывной деформации. Эта лента представляет из себя кольцо с перекрученным концом, и каждый может сделать ее самостоятельно из прямоугольного листа бумаги. Свойства ленты Мебиуса Лента Мебиуса остается односторонней, находясь в трехмерном пространстве. Пусть мы можем видеть внешнюю и внутреннюю стороны, но в этом и заключается особенность ленты. Из одной точки ленты можно прийти в любую другую, не пересекая края и не отрывая руки — это говорит нам о свойстве непрерывности. Теперь поговорим о таком понятии, как ориентация. Если мы обозначим какую-либо точку внутри поверхности ленты Мебиуса, а затем начнем двигаться с целью прийти в эту же точку, то у нас получится кое-что другое. Мы обнаружим, что пришли в точку, зеркальную первой. Из этого делаем вывод, что петля Мебиуса — неориентируемая поверхность. Попробуем разрезать ленту вдоль. При разрезании обычного кольца мы получили бы два идентичных кольца, более узких, чем первоначальное. Но что будет при разрезании нашей ленты? Мы не просто не получим два кольца, мы увидим все ту же связную фигуру, но теперь уже в два раза длиннее. «У ленточки нет изнанки» Согласно одной из легенд об открытии ленты, Мебиусу помогла его служанка. Однажды к математику зашла его разгневанная жена и сказала, что служанка ни на что не годится, ведь она по ошибке неправильно сшила концы ткани. Но в голове у Мебиуса зародилась гениальная мысль. Он понял, что лента имеет одну поверхность и не имеет «изнанки». По другой версии он просто увидел платок, который служанка повязала на шею, что и привело его к дальнейшим рассуждениям. В 1865 году математик отправил свои наблюдения в Парижскую академию. Но ответа он не получил даже спустя несколько лет. Информация о свойствах открытой ученым ленты была опубликована уже после его смерти. Интересно то, что об открытии этой односторонней поверхности на три года раньше (в 1862 году) заявил Иоганн Листинг. Но, тем не менее, по сей день лента носит имя Мебиуса. Астроном и математик, или кем был Август Мебиус Август Фердинанд Мебиус родился в 1790 г. в Германии. С самого детства он начал интересоваться математикой. И когда он поступил в Лейпцигский университет и по наставлению родителей стал изучать право, то совсем скоро, через полгода начал посвящать себя математике и астрономии. Считается, что эти изменения в том числе произошли из-за влияния тогдашнего преподавателя университета Карла Моллвейде, лекции по астрономии которого и посещал юный Август. Дальше студент уехал в Геттинген, университетский городок на юге земли Нижняя Саксония. Там он с 1813 по 1814 гг. посещал лекции по астрономии от «короля математиков» Карла Гаусса. Кстати, можно заметить примечательнее совпадение: Гаусс также был учителем Иоганна Листинга. Студент посещал лекции учителя Фаусса, Иоганна Пфаффа в городе Галле. Как итог — Мебиус значительно повысил свой уровень знаний, заложил фундамент дальнейшего развития научной деятельности. Уже в 1815 г. Август Мебиус представил две свои диссертации. За первую работу «О вычислении покрытий неподвижных звезд планетами» он получил докторскую степень в Лейпцигском университете, а позже защитил и вторую работу — «О некоторых частных свойствах тригонометрических уравнений». Позже ученый становится астрономом при Лейпцигской обсерватории, а через несколько десятков лет и ее директором. Он получает признание в математической среде: его дальнейшие работы послужили толчком в развитии новых понятий и явлений в математике. Он преуспел и в механике. В 1837 г. он выпускает «Руководство по статике». Именно труд Мебиуса сосредоточил в себе все систематизированные знания о статике на то время. Лента Мебиуса на пластиковой бутылке Изобретение математика нашло применение и в наши дни на бытовом уровне. Нам всем знаком значок перерабатываемой продукции: три стрелочки, которые изображаются в круговой последовательности. Но вряд ли кто-нибудь задумывался, что символ маркировки на обратной стороне пластикового бутылька шампуня или, например, бутылки из-под лимонада — это математический объект. Когда на упаковке такой символ, это значит, что она может подвергаться вторичной переработке. То есть ее можно использовать не один раз, и после того, как покупатель сдаст ее на утилизацию, из нее могут сделать что-то еще. Либо упаковка уже сделана из чего-то, что было сдано на переработку ранее. То есть производство одного начинается со сдачи другого. Во всем этом действительно прослеживается аналогия с первоначальной петлей Мебиуса и ее свойством непрерывности. Кроме этого, знак маркировки несет еще одно большое значение — он указывает, из чего состоит перерабатываемый продукт. Так, виды пластика, бумажных и металлических изделий маркируются цифрами в зависимости от их характеристик, и в дальнейшем это помогает сортировать весь мусор на разные категории. Казалось бы, что открытая Мебиусом поверхность представляет из себя очень простую вещь, которую может сделать любой желающий. Но при этой простоте мы можем наблюдать те свойства, которые и принесли математику всемирную известность. И даже самый обычный обыватель, не знакомый с тонкостями математического анализа, сталкивается с открытием Мебиуса, переворачивая упаковку из-под еды, косметики или того же одноразового пакета в магазине. Автор: Софья Второва