第二百零四章 若爾當(dāng)曲線定理(拓?fù)鋵W(xué))
一個(gè)封閉的曲線把平面分成了內(nèi)部和外部。
當(dāng)這個(gè)封閉的曲線是圓圈的時(shí)候,顯而易見能看出哪個(gè)是外部,哪個(gè)是內(nèi)部。
而當(dāng)這個(gè)封閉的曲線是復(fù)雜的情況下,就很難直接看出來,哪里是外部,哪里是內(nèi)部了。
若爾當(dāng)曲線定理關(guān)于平面上簡(jiǎn)單閉曲線性質(zhì)的一個(gè)經(jīng)典結(jié)果.在歐氏平面Rz上,任意一條簡(jiǎn)單(即自身不相交)閉曲線J把平面分成兩部分,使得在同一部分的任意兩點(diǎn),可用一條不與J相交的弧相連;在不同部分的兩點(diǎn)若要相連,則連結(jié)的弧必須與J相交.這就是著名的若爾當(dāng)曲線定理.
他提出了證明,但是這個(gè)證明特別繁雜,后來直到1905年,維布倫(Veblen,0.)才第一次給出了一個(gè)正確的證明.
若爾當(dāng)曲線定理證起來之所以困難,究其原因還是對(duì)于什么是簡(jiǎn)單閉曲線這個(gè)概念不明確。
用現(xiàn)代的語(yǔ)言,稱一個(gè)與圓周S’同胚的拓?fù)淇臻g為一條若爾當(dāng)曲線。
于是若爾當(dāng)曲線定理可正式地表達(dá)為:平面R'-中的每一條若爾當(dāng)曲線J把RZ分為兩個(gè)以J為公共邊界的區(qū)域,其中區(qū)域指的是連通開子集。
這個(gè)事情可以延伸到,一個(gè)封閉的曲面把空間分成了內(nèi)部和外部。
一個(gè)簡(jiǎn)單的球殼,容易看出哪里是內(nèi)部,哪里是外部,但是這個(gè)球殼變換成復(fù)雜的形狀的時(shí)候,就難以區(qū)分了。
這個(gè)也可以借鑒若爾當(dāng)定理。
當(dāng)一個(gè)高維球殼把高維空間分成內(nèi)外兩個(gè)部分的時(shí)候,也弄用若爾當(dāng)定理進(jìn)行推廣嗎?
那么一個(gè)高維系統(tǒng),內(nèi)外兩個(gè)部分是什么意思?如果找到高維球殼對(duì)系統(tǒng)分成“內(nèi)”與“外”兩個(gè)部分呢?這個(gè)內(nèi)外的意義是什么呢?
多個(gè)事件,看做一個(gè)高維空間系統(tǒng),對(duì)此系統(tǒng)內(nèi)的多種因素分成多個(gè)維度,一個(gè)事件形成一個(gè)復(fù)雜的高維的面,如何找內(nèi)外,這個(gè)內(nèi)外是什么意思?如何表達(dá)?能用矩陣的思想嗎?
如何能夠把復(fù)雜的系統(tǒng)的內(nèi)外兩個(gè)部分,用一種符號(hào)或者圖形的方式來表達(dá)呢?