<h3>一、什么是莫比烏斯帶<br><br> 莫比烏斯帶由德國數(shù)學(xué)家莫比烏斯發(fā)現(xiàn)。把一根紙條扭轉(zhuǎn)180°后,兩頭再粘接起來做成的紙帶圈,具有魔術(shù)般的性質(zhì)。<br><br> 普通紙帶具有兩個面,即雙側(cè)曲面。一個正面,一個反面,兩個面可以涂成不同的顏色;而這樣的紙帶只有一個面,即單側(cè)曲面。一只小蟲可以爬遍整個曲面而不必跨過它的邊緣。這種紙帶被稱為“莫比烏斯帶”,也就是說,它的曲面從兩個減少到只有一個。<br></h3> <h3>二、莫比烏斯環(huán)的制作<br><br><br>.在三條紙帶的末端貼上雙面膠;<br><br>.將第一條紙帶首尾相連黏在一起,從中間剪開,一個大紙環(huán)變成了兩個分開的小紙環(huán);<br>.將第二條紙帶旋轉(zhuǎn)180°后首尾相連黏在一起,這樣就得到了一個莫比烏斯帶,再從中間剪開,它變成了一個大紙環(huán),并且比之前的空間大一倍;<br>.將第三條紙帶旋轉(zhuǎn)360°后首尾相連黏在一起,從中間剪開,它變成了兩個套在一起的紙環(huán)。</h3> <h3>三、莫比烏斯帶和藝術(shù)<br><br>1、莫比烏斯帶為很多藝術(shù)家提供了靈感,比如美術(shù)家莫里茨·科內(nèi)利斯·埃舍爾就是一個利用這個結(jié)構(gòu)在他木刻畫作品里面的人,最著名的就是莫比烏斯二代,圖畫中表現(xiàn)一些螞蟻在莫比烏斯帶上面前行。<br><br>2、莫比烏斯帶也經(jīng)常出現(xiàn)在科幻小說里面,比如亞瑟·克拉克的《黑暗之墻》??苹眯≌f常常想象我們的宇宙就是一個莫比烏斯帶。<br><br>由A.J.Deutsch創(chuàng)作的短篇小說《一個叫莫比烏斯的地鐵站》為波士頓地鐵站創(chuàng)造了一個新的行駛線路,整個線路按照莫比烏斯帶方式扭曲,走入這個線路的火車都消失不見。<br><br></h3> <h3><br>四、莫比烏斯帶的應(yīng)用:<br><br>1、用皮帶傳送的動力機(jī)械的皮帶就可以做成“莫比烏斯帶”狀,這樣皮帶可以磨損的面積就變大了。<br><br>2、如果把錄音機(jī)的磁帶做成“莫比烏斯帶”狀,就不存在正反兩面的問題了,磁帶就只有一個面了。<br><br>3、電阻器就被設(shè)計(jì)為莫比烏斯帶的形狀,以便更為充分地利用更多的表面,增強(qiáng)產(chǎn)品的耐用性。用皮帶傳送的動力機(jī)械的皮帶也可以做成莫比烏斯帶狀,這樣皮帶有了更長的磨損面積,就不會只磨損一面了<br><br>4、運(yùn)用莫比烏斯帶原理我們可以建造出立交橋和道路,避免車輛行人的擁堵。許多游樂園中的過山車也是運(yùn)用莫比烏斯帶特性,來讓過山車在軌道兩面通過。丹麥建筑師事務(wù)所的設(shè)計(jì)作品,名為哈薩克斯坦新國家圖書館。其整個建筑呈向內(nèi)循環(huán)的螺旋流線造型,分外簡約雅致。</h3> <h3>五、克萊因瓶<br><br> 和莫比烏斯環(huán)有異曲同工之妙的就是著名的克萊因瓶了。著名數(shù)學(xué)家菲立克斯·克萊因在1882年發(fā)現(xiàn)了后來以他的名字命名的著名“瓶子”。<br><br> 克萊因瓶的結(jié)構(gòu)可表述為:一個瓶子底部有一個洞,現(xiàn)在延長瓶子的頸部,并且扭曲地進(jìn)入瓶子內(nèi)部,然后和底部的洞相連接。和我們平時用來喝水的杯子不一樣,這個物體沒有“邊”,它的表面不會終結(jié)。它和球面不同 ,一只蒼蠅可以從瓶子的內(nèi)部直接飛到外部而不用穿過表面,即它沒有內(nèi)外之分。<br><br> 克萊因瓶它與我們平時喝水的杯子是截然不同的,它的整體構(gòu)造非常奇特,它沒有面,也不會有終結(jié),根本不像處在三維空間中的物體,一般人將其解釋為一個底部有洞的瓶子,讓瓶子的頸部有序進(jìn)入瓶子內(nèi)部,與底部的洞相連接,這樣克萊因瓶便出現(xiàn)了。</h3> <h3>六、莫比烏斯帶與克萊因瓶的聯(lián)系<br><br> 克萊因瓶的瓶頸和瓶身是相交的,瓶頸上的點(diǎn)與瓶壁上的點(diǎn)占據(jù)三維空間中的同一位置,換而言之,一張紙能否讓它只有一個面存在,這就是傳說中的莫比烏斯帶,什么是莫比烏斯帶呢?將紙進(jìn)行180度翻轉(zhuǎn),并將其首尾相連,就能得到莫比烏斯帶。<br></h3> <h3>宇宙無邊無際,人類的思緒也有萬千。從古至今,已不知多少人將畢生的歲月都奉獻(xiàn)于科學(xué),為的就是揭開宇宙那神秘的面紗。我們在探索中思考,在思考中探索,尋尋覓覓。</h3>