Чем топология отличается от ГЕОметрии

Ответить


Смайлики
:D :) ;) :( :o :shock: :? 8-) :lol: :x :P :oops: :cry: :evil: :twisted: :roll: :!: :?: :idea: :arrow: :| :mrgreen: :geek: :ugeek:
BBCode ВКЛЮЧЁН
[img] ВКЛЮЧЁН
[flash] ВЫКЛЮЧЕН
[url] ВКЛЮЧЁН
Смайлики ВКЛЮЧЕНЫ
Обзор темы
LaTeX помочь
Каждая формула должна начинаться с [tex]\textrm{[tex]}[/tex] и заканчиваться с [tex]\textrm{[/tex]}[/tex].

   
   

Если вы не хотите добавлять вложения, оставьте поля пустыми.

Развернуть Обзор темы: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Чт июл 16, 2020 10:34 pm

Это все очень помогает пониманию

Этим ТОПО-логия и отличается от ГЕО-метрии!
Но на этом Форуме мы касаемся только самых основных понятий ТРЁХМЕРНОСТИ многообразий.
Здесь же не "академия высшей математики", чтобы приводить подробные ДОКАЗАТЕЛЬСТВА чего-то "неизвестного широкой публике"?!!
Кого интересует более детальное изложение этих основ, тот может и сам найти ТО, что ему необходимо для решения конкретных задач.
Например, вот это:
"ТОПОЛОГИЯ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ"
Ю.Е. Гликлих
Учебное пособие для студентов 2 курса дневного отделения математического факультета:

Настоящее пособие содержит материал, излагаемый в лекционном курсе с тем
же названием. Оно включает в себя основные понятия топологии, традицион-
ные разделы дифференциальной геометрии (кривые, поверхности, их кривизны
и т.д.) и разделы, недавно вошедшие в программу (многообразия, ковариантная
производная и др.). Особенностью изложения дифференциальной геометрии
является то, что в центре внимания находится двумерная поверхность в трех-
мерном пространстве, и с ней так или иначе связано описание других основных
объектов: конструкция кривой рассматривается как частный случай конструк-
ции поверхности; гладкое многообразие интерпретируется как "поверхность, ко-
торая никуда не вложена"; поверхности произвольной конечной размерности n
в пространстве "большой"размерности N вводятся по аналогии с двумерными
поверхностями в R3 и т.д.

https://math.vsu.ru/chair/alg/jul07001.pdf

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Гость » Чт июл 16, 2020 2:49 pm

Rados писал(а):
И самое нерадостное - время.

"Скорблю вместе с Вами", уважаемый Гость!
Но Ваши "устные показания" никакого отношения к ТОПО-логии не имеют!

Скорблю, скорблю взаимно. Значит, такая уж у них судьба.
Rados писал(а): Повторить ЗДЕСЬ и СЕЙЧАС доказательства Григория Перельмана о том, что "всякое трёхмерное компактное односложно связное многообразие без краёв гомеоморфно 3D-сфере", я тоже не умею. Но Высшие Математики считают, что гипотеза Пуанкаре "О трёхмерной сфере" УЖЕ ДОКАЗАНА!
"Хотите верьте - хотите проверьте!"
Или научитесь рисовать окружности БЕЗ ЦИРКУЛЯ и ЛИНЕЙКИ - на компьютере, например.

Это все очень помогает пониманию, не стоит останавливаться на достигнутом.

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Чт июл 16, 2020 1:41 pm

И самое нерадостное - время.

"Скорблю вместе с Вами", уважаемый Гость!
Но Ваши "устные показания" никакого отношения к ТОПО-логии не имеют!
Повторить ЗДЕСЬ и СЕЙЧАС доказательства Григория Перельмана о том, что "всякое трёхмерное компактное односложно связное многообразие без краёв гомеоморфно 3D-сфере", я тоже не умею. Но Высшие Математики считают, что гипотеза Пуанкаре "О трёхмерной сфере" УЖЕ ДОКАЗАНА!

"Хотите верьте - хотите проверьте!"
Или научитесь рисовать окружности БЕЗ ЦИРКУЛЯ и ЛИНЕЙКИ - на компьютере, например.

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Гость » Чт июл 16, 2020 12:50 pm

Rados писал(а):Такое место в топологии ЕСТЬ - это ТРЁХМЕРНОЕ пространство (3D).
По ОТО это то искривленное пространство, в котором "не работает" геометрия Евклида, допустим. Далее:
Rados писал(а):Окружность - это замкнутая ЛИНИЯ (1D), вложенная в поверхность (2D), а геометрия Евклида не рассматривает криволинейные ПОВЕРХНОСТИ.

Более, криволинейная поверхность исключена в Евклидовом пространстве, оно является пространством за пределом криволинейной поверхности, допустим. Далее:
Rados писал(а):Но Вы и сами можете (в домашних условиях) сделать такую модель криволинейной поверхности с вложенной в неё окружностью.

В любых условиях в искривленном пространстве любое тело является такой моделью, иными словами совпадает с ней или кривое, допустим. Далее:
Rados писал(а):Возьмите чистый лист бумаги и нарисуйте на поверхности этого листа карандашом (без циркуля) окружность "одним росчерком", то есть так, чтобы конец этой линии (punkt назначения) совпал с начальной точкой (точь в точь).

Это поверхность в искривленном пространстве. Она кривая уже. Если конец совпал с концом в искривленном пространстве, то в пространстве Евклида эти концы разведены и разомкнуты. Далее:
Rados писал(а):А потом просто сверните этот листок бумаги "в трубочку"! Я Вас уверяю, что длина окружности при этом нисколько не изменится!

Будь по-вашему, сводим концы в предполагаемом пространстве Евклида, приближаем нашу искривленную поверхность к замкнутой кривой. Во-первых, до замыкания трубочке далековато, надо ее вывернуть снутри наружу. Во-вторых, разбить на довольно мелкие частицы и это будет после некий объем, который можно сделать из взорвавшейся бумаги. Но он никогда не станет замкнутым в искривленном нашем пространстве. Далее:
Rados писал(а): Топологи так и говорят: "с точностью до деформации"...

С начальным деформированием на сколько силы хватит. Эта точность все число ПИ. Можно с еще большей точностью, до очень малых частиц "почти самого пространства" во тьме и т.д. и т.п., но пространство Евклида увы, вместе с Вашим ... остается за пределом в пустоте.
И самое нерадостное - время. Что мы будем с ним делать? Относительно чего измерять?

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Чт июл 16, 2020 11:39 am

то в искривленном такого места нет.

Такое место в топологии ЕСТЬ - это ТРЁХМЕРНОЕ пространство (3D).
Окружность - это замкнутая ЛИНИЯ (1D), вложенная в поверхность (2D), а геометрия Евклида не рассматривает криволинейные ПОВЕРХНОСТИ.
Но Вы и сами можете (в домашних условиях) сделать такую модель криволинейной поверхности с вложенной в неё окружностью.
Возьмите чистый лист бумаги и нарисуйте на поверхности этого листа карандашом (без циркуля) окружность "одним росчерком", то есть так, чтобы конец этой линии (punkt назначения) совпал с начальной точкой (точь в точь). А потом просто сверните этот листок бумаги "в трубочку"! Я Вас уверяю, что длина окружности при этом нисколько не изменится! Топологи так и говорят: "с точностью до деформации"...

Но если такой же "эксперимент" показывать на школьной доске... То есть, сначала надо мелом нарисовать на этой поверхности (2D) замкнутую линию (1D), тогда это будет "по Евклиду"... Но свернуть школьную доску, чтобы ИСКРИВИТЬ поверхность "по Риману" - будет проблематично!
А потом можно взять тряпочку и просто стереть мел с поверхности доски и сказать, что никакого "искривлённого" пространства не бывает "в натуре"...
"Палочки должны быть попендикулярны"!

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Гость » Чт июл 16, 2020 9:07 am

Rados писал(а):Если концы не совпадают, то такая кривая не является ОКРУЖНОСТЬЮ.
А если совпадают, то такая линия (хоть непрерывная кривая, хоть ломаная прямая) в топологии называется ЗАМКНУТОЙ...
В правильной окружности путь (path) - это ОДИН оборот по замкнутой траектории.

Да, но может ли она быть в искривленном пространстве? Ведь если она может быть построена в плоскости Евклидова пространства, то в искривленном такого места нет. И время тогда относительно приближения к замкнутой траектории.

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Чт июл 16, 2020 8:33 am

Но концы не совпадают. Длины ПИ не хватает.

Если концы не совпадают, то такая кривая не является ОКРУЖНОСТЬЮ.
А если совпадают, то такая линия (хоть непрерывная кривая, хоть ломаная прямая) в топологии называется ЗАМКНУТОЙ...
В правильной окружности путь (path) - это ОДИН оборот по замкнутой траектории.
Длина пути в таком случае равна произведению [tex]\pi[/tex] х D.

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Чт июл 16, 2020 8:24 am

надо постоянно питать комп и кушать еду

Этот вопрос уже не относится к разделу топологии, уважаемый Гость!
Постоянным обменом веществ в Природе занимаются не Математики, а Физики и всякие другие Академики.
И даже многие музыканты, например в программе "Смак!".

А некто Эйнштейн даже придумал специальную формулу для вычисления подпитки всяких тел очень дополнительной энергией:
"Е равно эм цэ в квадрате!"
Цэ - это такой витамин, без наличия которого жизнь в организме постепенно сокращается до нуля!
Ферштейн?

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Гость » Ср июл 15, 2020 5:55 pm

Rados писал(а):
необходимо поставить точку пути с координатой на другой оси

"Другой оси" - кроме окружности (1D) в данном случае НЕ ДАНО!

Она не измеряется диаметром. Это означает, что в Декартовой системе по двум осям невозможно задать координаты, соответственно всем точкам дуги окружности, и она прерывается на дуги.
Rados писал(а):Одна точка (правый конец переменной кривой) СТОИТ неподвижно относительно левого конца этой кривой.

Но концы не совпадают. Длины ПИ не хватает.
Rados писал(а):1/t - период времени (угловая скорость).
[tex]\pi[/tex] - это НЕ ЧИСЛО, а постоянный коэффициент, который в натуральных числах выражется как соотношение 22/7.

Не позволяющий отложить равные промежутки времени на числовой оси.
Rados писал(а):При этом скорость перемещения самой окружности ОТНОСИТЕЛЬНО экрана Вашего монитора равна НУЛЮ, но эту замкнутую кривую можно передвинуть ВМЕСТЕ с Вашим монитором... или просто выключить компьютер... ;)

Скорость перемещения вещества, которое расположено по этой фигуре, включая пыль на экране, притягивается к Земле, и надо постоянно питать комп и кушать еду, чтобы ее пытаться замыкать и созерцать это временно.

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Гость » Ср июл 15, 2020 4:07 pm

Rados писал(а):Числовые оси - это ПРЯМЫЕ линии (1D),...

В Декартовой системе в одном измерении 1D разьве проходят кривые линии?
Rados писал(а):...
а траектория чаще всего - это КРИВАЯ линия (1D).

В какой системе координат кривая может быть проведена в одном пространственном измерении 1D? Может ли она в этой системе быть замкнутой?
Утверждение:
Rados писал(а):...
То есть, в результате такого "перемещения" (отображения) ничего не изменилось КРОМЕ ВРЕМЕНИ....

Ни для какой системы координат не подходит, поскольку кривые прерываются в разных пространственных измерениях, а движение вдоль прямых осей изменяет одно из измерений вместе с временем. То есть ни непрерывности, ни замкнутости ничем не подтверждается. И 3D сфера невозможна, если смотреть на пространство, ее составляющее, так же, как треугольник Пенроуза.

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Ср июл 15, 2020 12:38 pm

необходимо поставить точку пути с координатой на другой оси

"Другой оси" - кроме окружности (1D) в данном случае НЕ ДАНО!
Одна точка (правый конец переменной кривой) СТОИТ неподвижно относительно левого конца этой кривой.
Скорость перемещения второй точки (противоположного конца кривой) по окружности можно определить по формуле:
V = [tex]\pi[/tex]D/t, где
D - диаметр данной окружности,
1/t - период времени (угловая скорость).
[tex]\pi[/tex] - это НЕ ЧИСЛО, а постоянный коэффициент, который в натуральных числах выражется как соотношение 22/7.

При этом скорость перемещения самой окружности ОТНОСИТЕЛЬНО экрана Вашего монитора равна НУЛЮ, но эту замкнутую кривую можно передвинуть ВМЕСТЕ с Вашим монитором... или просто выключить компьютер... ;)

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Ср июл 15, 2020 10:14 am

чтобы попытаться замкнуть путь, необходимо поставить точку пути с координатой на другой оси

Числовые оси - это ПРЯМЫЕ линии (1D), а траектория чаще всего - это КРИВАЯ линия (1D).
Например, окружность (или эллипс) - это ЗАМКНУТАЯ КРИВАЯ линия, длину которой можно измерить в линейных единицах измерения (1D).
На схеме ниже изображена такая траектория с учётом перемещения кривых линий ВНУТРИ окружности.
При этом можно заметить, что в какой-то ОДИН определённый момент, движущаяся кривая линия, ограниченная с двух сторон стрелками, становится ДИАМЕТРОМ, то есть, отрезком определённой длины (1D), по которому можно вычислить длину этой окружности.
Вложения
tumblr_n9uhftm35x1t0iytuo1_400.gif
tumblr_n9uhftm35x1t0iytuo1_400.gif (77.07 КБ) Просмотров: 9134

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Ср июл 15, 2020 8:15 am

В Декартовой системе координат сначала устанавливаются координатные ОСИ (X) (Y) и (Z), проходящие через одну ОБЩУЮ точку, которую условно обозначают цифрой "0" - как начало отсчёта координат на числовых осях.
Длина пути (1D) - это траектория движения от какой-то начальной точки в определённый момент времени.
Траектория ДВИЖЕНИЯ - это не ось координат, а ГРАФИК какой-то ОПРЕДЕЛЁННОЙ математической функции. А это уже раздел "дискретной математики", изучающий свойства графов!
Теория графов находит применение, например, в геоинформационных системах (ГИС). Существующие или вновь проектируемые дома, сооружения, кварталы и т. п. рассматриваются как вершины, а соединяющие их дороги, инженерные сети, линии электропередачи и т. п. — как рёбра. Применение различных вычислений, производимых на таком графе, позволяет, например, найти кратчайший объездной путь или ближайший продуктовый магазин, спланировать оптимальный маршрут.
Родоначальником теории графов считается Леонард Эйлер. В 1736 году в одном из своих писем он формулирует и предлагает решение задачи о семи кёнигсбергских мостах, ставшей впоследствии одной из классических задач теории графов. Термин «граф» впервые ввел Сильвестр, Джеймс Джозеф в 1878 году в своей статье в Nature.
Терминология теории графов поныне не определена строго. В частности, в монографии Гудман, Хидетниеми, 1981 сказано: «В программистском мире нет единого мнения о том, какой из двух терминов „граф“ или „сеть“. Мы выбрали термин „сеть“, так как он, по-видимому, чаще встречается в прикладных областях». Аналогичная ситуация с терминами «вершина/точка».

Применение теории графов:
В химии (для описания структур, путей сложных реакций, правило фаз также может быть интерпретировано как задача теории графов); компьютерная химия — сравнительно молодая область химии, основанная на применении теории графов. Теория графов представляет собой математическую основу хемоинформатики. Теория графов позволяет точно определить число теоретически возможных изомеров углеводородов и других органических соединений.
В информатике и программировании (граф-схема алгоритма, автоматы).
В коммуникационных и транспортных системах. В частности, для маршрутизации данных в Интернете.
В экономике.
В логистике.
В схемотехнике (топология межсоединений элементов на печатной плате или микросхеме представляет собой граф или гиперграф).

В "обычной" советской школе эти основы топологии изучались в рамках "начертательной геометрии" и преподавались методами "наглядной топологии". Сейчас для этого используются компьютеры с программами 3D-моделирования, иначе называемыми BIM-технологиями.

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Гость » Ср июл 15, 2020 8:03 am

Гость писал(а):
Rados писал(а):ПУТЬ (1D) может быть замкнутым,...

Путь расположен в одном
пространственном измерении. Измерение обозначено в Декартовой системе координат в 1D - это прямая линия, проходящая по одной из осей х, у или z. Две координаты равны 0 - не измеряются, одна измеряется - измерение одно 1D - длина пути. Где этот путь 1D может быть замкнутый? Какие координаты места замыкания?

И для того, чтобы попытаться замкнуть путь, необходимо поставить точку пути с координатой на другой оси - в другом измерении. Тогда либо путь разомкнется, прямая (в частном случае касательная) уже в другом измерении, либо путь -"нечто", расположенное в 3D, но тогда у него три координаты и объем, либо третий вариант. Какой?

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Гость » Ср июл 15, 2020 2:58 am

Rados писал(а):ПУТЬ (1D) может быть замкнутым,...

Путь расположен в одном
пространственном измерении. Измерение обозначено в Декартовой системе координат в 1D - это прямая линия, проходящая по одной из осей х, у или z. Две координаты равны 0 - не измеряются, одна измеряется - измерение одно 1D - длина пути. Где этот путь 1D может быть замкнутый? Какие координаты места замыкания?

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Вт июл 14, 2020 7:30 pm

Время существования чего бы то ни было ограничено

"Чего БЫ то ни было" - это не объект исследований, и тем более не "предмет для обсуждений" на Математическом Форуме.
Сформулируйте вопрос попроще: "Что? Где? Когда?"
ЧТО - объект.
ГДЕ - местоположение ЭТОГО объекта.
КОГДА - период времени.

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Вт июл 14, 2020 1:54 pm

Относительно чего непрерывно время?

Тоже ХОРОШИЙ вопрос!
Но вообще-то этот "вопрос" ОТНОСИТСЯ не к ТОПО-логии (определении МЕСТА), а к ОТО (Общей Теории Относительности).
Но я постараюсь Вам ответить, уважаемый Гость!
Время непрерывно относительно пространства, но при этом составляет с ним (с пространством) некий "пространственно-временной континуум".
Известно, например, что ПУТЬ (1D) может быть замкнутым, либо НЕ замкнутым - из точки А в точку В, причём точки А и В расположены в РАЗНЫХ МЕСТАХ пространства 3D. А если точка А совпадает с точкой В, то такая траектория пути является ЗАМКНУТОЙ линией.
То есть, в результате такого "перемещения" (отображения) ничего не изменилось КРОМЕ ВРЕМЕНИ.
Время, за которое точка А перемещается в точку В - это ПЕРИОД (промежуток времени, Data). Скорость перемещения в математке (и физике) определяется ОТНОШЕНИЕМ длины пути (S) к периоду времени (t), V = S/t ... так ведь?
Скорость может быть равна нулю. И длина пути тоже может быть равна нулю.
Но период времени НЕ МОЖЕТ БЫТЬ РАВЕН НУЛЮ.
Потому что время (Zeit) НЕПРЕРЫВНО, то есть не имеет ни начала, ни конца - как замкнутая линия О.

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Гость » Вт июл 14, 2020 11:30 am

Rados писал(а):
А чем подтверждается, что время непрерывно?

С Л О В А М И - у с т н о !

Значит, относительно непрерывно?
Мы же можем нарисовать систему координат и через какое-то время стереть ее, включить свет и выключить, создать и разрушить объект. Время существования чего бы то ни было ограничено, начинается и кончается. Всему свое время. Телами измеряется само время, пока они существуют? Складывается с временем существования других? Относительно чего непрерывно время?

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Rados » Пн июл 13, 2020 10:43 am

А чем подтверждается, что время непрерывно?

С Л О В А М И - у с т н о !

Re: Чем топология отличается от ГЕОметрии

Сообщение Гость » Пн июл 13, 2020 10:28 am

Rados писал(а):Современные достижения в кибернетике ПОЗВОЛЯЮТ передавать такие ГРАФИЧЕСКИЕ отображения - в т.н. "информационное пространство".
При этом становится "заметно даже невооружённым глазом", что ВРЕМЯ - непрерывно, а пространство - ЛОКАЛЬНО, то есть, имеет определённое МЕСТО!
Термин "место" точно соответствует названию этого раздела математики - ТОПО-логия!

А чем подтверждается, что время непрерывно?

Вернуться к началу