数学展厅(看看你的拓扑变换)
地铁线路图可以说是对错一体的地图。首先,你会发现它们是比例和方位都严重失真,可谓是有错的地图。同时,你发现这样的地图便于人们获取出行所需的信息,所以它也是正确的地图。
人们乘地铁时,最重要的信息不是远近,而是要知道哪些车站在同一条线路的同一个方向上。这是车站与车站的一种新的“邻近”关系。这种“邻近”不是用距离定义的。这就是拓扑的眼光。
再如,在哈哈镜里,你的影像严重变形(数学家称之为“拓扑变换”),但你仍能看出这是你自己,也能分清身体各个部位在镜像中的位置,因为有些最基本的特征(例如,“位置相对性”)没有变(数学家称之为“拓扑不变量”)。这也是拓扑眼光的一个实例。
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