本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
在我們最新一期的播客《我最喜歡的定理》中,我的聯合主持人凱文·克努森和我與阿肯色大學的數學家和藝術家埃德蒙·哈里斯進行了對話。我很幸運能在工作室和他在一起,因為我們都參加了去年秋天在數學計算與實驗研究所 (ICERM) 舉辦的數學插畫學期專案。
您可以在此處或kpknudson.com收聽該節目,那裡還有一份文字記錄。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
哈里斯選擇談論高斯-博內定理,該定理將二維曲面的拓撲結構與其幾何形狀聯絡起來。曲面的總曲率——它的彎曲程度和方向——與一些大規模屬性(拓撲結構)有關:它是否可定向以及它有多少個孔。
隨著這一集,高斯-博內定理第二次出現在《我最喜歡的定理》中。我們的嘉賓珍妮·克萊蘭在近兩年前的節目中選擇了它。這是我們第三次重複同一個定理,我喜歡我們的嘉賓和節目的一點是,即使基礎數學是相同的,不同的人談論他們的定理的方式也完全不同,而且每集的風格通常都非常不同。
為了稍微概括一下,我們之前的嘉賓克萊蘭從鳥瞰的角度審視了該定理及其應用的曲面,而哈里斯則從曲面上環路的“轉彎”(如果你想顯得花哨,也可以稱為完整性)以及它對世界上真實的物理物件意味著什麼來談論該定理。這兩種都是看待和欣賞一個偉大定理的好方法!
哈里斯的觀點完美地契合了他最近的藝術/製作嘗試之一,曲面體。這些是可以用來製作不同曲面的建築玩具。哈里斯用它們來幫助孩子們探索曲面的數學原理,並自己發現高斯-博內定理的版本。您可以以不同的方式連線這些部件,從而為生成的曲面賦予不同的幾何形狀和拓撲結構。
在每集播客中,我們都會邀請嘉賓將他們的定理與某些東西配對。雖然甜甜圈是與拓撲學相關的任何東西的經典搭配,但哈里斯選擇了一個更精緻的搭配:梨子核桃沙拉。獲取有關該節目的所有詳細資訊,最好是在享用一份精美的沙拉時收聽。
您可以在Twitter和他的部落格上找到哈里斯。他與亞歷克斯·貝洛斯一起創作了兩本數學主題的著色書。在此處瞭解更多關於曲面體的資訊。
