3.拓樸學概念玩紙

左圖有三列,每一列有三件物品,雖然這三件物品看起來外觀形狀都不相同,但是在拓樸學家的眼裡,這三件物品是等價的。所以第二列來看,在拓樸學家眼中,一個甜甜圈、有把手的茶杯、和捲筒,是等價的!
小時候都玩過黏土,拓樸學,就是在探討玩黏土的規則。
拓樸學中,有所謂的拓樸不變,意思是:一塊黏土,在不切斷、不黏起的情形下,任意變形。我們說在此種情形下,拓樸不變。而只要A可以在拓樸不變的情況下,捏成B,我們就說他們拓樸等價。
為什麼我們要在這裡談這些?因為廣義相對論要談的是四維時空,而且不一定是平坦的,而是可以彎曲的。
例如桌面是平直的二維空間,球面卻是彎曲的二維空間。而廣義相對論,要探討四維彎曲的時空,數學上,我們就必須去掌握彎曲的四維空間的性質。
4.莫比烏斯(Möbius)帶

Möbius是一種單側的曲面。譬如說,螞蟻沿著帶子上走動,路途中會經過他移動的起始點,但是卻在另一側。如果他繼續移動,則會把整個Möbius 帶都走遍。所以可以確定它沒有第二側!
