本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
去年,独一无二的 Vi Hart 制作了一个感恩节视频系列,描述了如何为你的节日庆典注入更多数学元素。我最喜欢的视频是关于博罗梅安洋葱圈的那个,也许是因为我已经对博罗梅安环迷恋了一段时间。
博罗梅安环是由三个圆圈连接而成的,如果你移除其中任何一个,另外两个圆圈将不再连接。
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我在上面的句子中使用了“圆圈”这个词,但这不太正确。从拓扑学上讲,博罗梅安环是由圆圈组成的,但从几何学上讲,它们不是。当两个形状在拓扑学上相同时,你可以拉伸或挤压其中一个,直到它看起来像另一个。任何你可以用橡皮筋制作而不用剪断的形状都是拓扑圆。另一方面,几何学上圆的定义要求圆上的所有点到同一个中心点的距离相等。三个几何圆圈无法连接成博罗梅安环。圆圈需要能够稍微摆动一下,才能在现实世界中以正确的方式连接在一起。
现在,如果感恩节晚餐的谈话陷入沉寂,你可以用你对拓扑学和几何学的知识来填补它!如果情况真的很糟糕,你可以尝试弄清楚你盘子里的哪种食物在拓扑学上等同于哪种其他食物。不幸的是,除非你吃的是椒盐卷饼,否则这可能会有点无聊。大多数食物大致呈块状,而块状物在拓扑学上都是等价的。也许相反,你可以举办一个比赛,看谁能创造出拓扑学上最有趣的感恩节餐盘。如果你的餐桌上有人用红薯制作了一个克莱因四次曲面,请给我发照片!
今年感恩节另一个有趣的数学现象是它与光明节重合。这是一个极其罕见的事件,显然在 79811 年之前不会再次发生。乔纳森·米兹拉希 (Jonathan Mizrahi) 在一篇不错的博文中介绍了我们这个热衷于组合词的国家所称的“Thanksgivukkah”这里。
就我个人而言,我认为对 77,000 多年后的感恩节和光明节的日期做出预测有点过于武断。感恩节已经成为联邦假日 150 年了,但并非一直采用相同的日期公式。此外,我们使用公历只有 431 年,而希伯来历(今年是 5774 年)的现代形式大约在 1300 年前才形成。正如米兹拉希在他的文章中指出的那样,希伯来历与太阳历略有不同步,并且随着它偏离季节,我认为它将被修改以使其恢复同步。(与农历伊斯兰历不同,伊斯兰历在日历和季节中移动得相当快,犹太历有一个太阳修正,旨在将希伯来月份和节日保持在某些季节。)如果希伯来历或公历被修改或替换,那么感恩节和光明节的日期就都无法确定了。
但是,日历改革可能只是我们最不担心的事。77,000 年内可能会发生很多事情!77,000 年前,我们的智人祖先仍在走出非洲,尼安德特人居住在欧洲。没有理由认为未来 77,000 年内事情不会发生同样大的变化。如果人类在 79811 年仍然存在,很可能他们中没有人会知道感恩节或光明节是什么。如果这是一个令人沮丧的想法,对不起。也许你可以用绿豆杂烩和一些完美的球形果酱甜甜圈来让自己振作起来。