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221.博科绳结(第1页)

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博科(KennethAPerko,Jr.,1941—2002)哈肯(WolfgangHaken,1928—)

1974年

超过75年以来,图中两个绳结一直都被认为是两个不同的绳结,直到1974年,才有数学家发现它们根本一模一样。本图由雷依斯(JosLeys)绘制。

结绳记事(约公元前10万年),琼斯多项式(1984年)及莫非定律诅咒下的绳结(1988年)

数学家用在弄清绳结的时间已经长达好几世纪,就以附图的两个绳结为例,大家认为这是两个不同绳结的时间超过75年。直到1974年,才有数学家发现只要用不同观点加以观察的话,这两个绳结的本质其实是一样的。我们现在把这两个绳结称作博科绳结对,是因为纽约律师暨兼职拓扑学家博科无意间在自家客厅把玩绳索时,突然发现这一对根本就是一模一样的绳结!

所谓两个绳结一样的意思,是指我们可以在不动刀、徒手操作的前提下,让一个绳结的位置与上、下交错方式完全等于另一个绳结。除了几种常见区辨绳结的特征外,其他分类重点还包括绳子交错方式与次数,以及某些绳结镜像的特征。更精确一点说的话,绳结是依据各种不变量—包括它们的对称性、交错次数,再加上镜像特征这项间接指针作为分类标准。目前其实并没有一套通用且实际的算法,可以判断纠结成一团的曲线到底是不是个绳结,也难以认定两个绳结彼此间到底有无纠结在一起。把一个绳结射影到平面后—就算明显维持住绳子上、下交错的方式,光用看的显然还是不容易辨别一团绳子到底有没有打结(没有打结就相当于是一个中间没有交错、可等价于一个简单的封闭绳圈)。

1961年,数学家哈肯设计出一套可以判断射影在平面上的绳结(保留上、下交错的外观)其实并没打结的算法,只不过这个算法的过程复杂到从来没有实际运用的机会,光是哈肯投稿给《数学文献》(ActaMathematica)用以说明算法的这篇文章,就已经占了130页的篇幅。看书阁『seeshu』,為您提供精彩小說閱讀

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