神奇的莫比烏斯環

今天，

方大手就帶大家玩剪紙，

這可不是一般的剪紙，

而是帶魔法的神奇剪紙，

趕緊來看看~

▼

一般情況下，

沿一個紙環的中心剪下去，

會形成兩個分開的環。

但當我們把紙環的一頭，

如圖，

我們的紙環并沒有分成兩個環，

而是一個比之前大一倍的大環。

這是為什麼呢？

當我們把兩個接頭處，

沒有翻轉的紙環粘連後再裁剪時

卻能剪成了一個正方形↑。

然而，

把兩個接頭處都翻轉的紙環後，

再作裁剪，又會發生什麼呢？↑

如你所見，盡然成了兩個愛心！

這又是為啥？

使我更方的是——

再多下一刀裁剪，

居然變成了三連環↑，

我滴乖乖，好莫名其妙啊~

▽

神 奇 的 莫 比 烏 斯 環

看見上面這個老頭了嗎？他叫莫比烏斯，沒錯，我要說的這個神奇的東西跟他的名字一模一樣。

公元1858年，這個叫莫比烏斯（1790～1868）的德國數學家和約翰·李斯丁發現：把一根紙條扭轉180°後，兩頭再粘接起來做成的紙帶圈，具有魔術般的性質。

這個魔術的性質是啥呢？

即，普通紙帶具有兩個面（即雙側曲面），一個正面，一個反面，兩個面可以塗成不同的顔色；而這樣的紙帶隻有一個面（即單側曲面），一隻小蟲可以爬遍整個曲面而不必跨過它的邊緣，也就是說，它的曲面隻有一個。

莫比烏斯環

這種紙帶被稱為“莫比烏斯帶”，因為是他主要發現的，因此這個環就叫做莫比烏斯環。

原理簡單的操作起來，就是我們把紙片的連接處作翻轉後，如果用剪刀沿紙帶的中央把它剪開，紙環不僅沒有一分為二，反而剪出一個兩倍長的紙圈。

把一個莫比烏斯環沿中間剪開變成一個大環的過程可以分成以下三個步驟：

1.把紙帶扭轉180度

2.把紙帶首尾粘接

3.用剪刀沿中心剪開

莫 比 烏 斯 環 有 啥 用 ？

要說莫比烏斯環有啥用？那它還真有用，比如一些在平面上無法解決的問題，卻不可思議地能在莫比烏斯帶這裡獲得了解決的辦法。

比如在普通空間無法實現的"手套易位"問題：人左右兩手的手套雖然極為相像，但卻有着本質的不同。我們不可能把左手的手套貼切地戴到右手上去；也不能把右手的手套貼切地戴到左手上來。

無論你怎麼扭來轉去，左手套永遠是左手套，右手套也永遠是右手套！不過，倘若你把它搬到莫比烏斯帶上來，那麼解決起來就易如反掌了。

在自然界有許多物體也類似于手套那樣，它們本身具備完全相像的對稱部分，但一個是左手系的，另一個是右手系的，它們之間有着極大的不同。

在生活和生産中，它也有很多用途。

例如，用皮帶傳送的動力機械的皮帶就可以做成“莫比烏斯環”狀，這樣皮帶可以磨損的面積就變大了。

或者把一個面包圈切成兩個相連的環，也能運用莫比烏斯環的環的原理。

你可以試試？↓

如果把錄音機的磁帶做成“莫比烏斯環”狀，就不存在正反兩面的問題了，磁帶就隻有一個面了。它還能平坦地嵌入三維空間。

簡易的“莫比烏斯圈”可通過一張長方形紙任何一面反轉粘貼。

莫比烏斯的造型如此神奇，

引發了無數設計師和科學家的靈感：

1、北京朝陽公園，鳳凰國際傳媒中心。

曲線的殼體的創意來自于莫比烏斯環概念，這是一條沒有開頭和結尾的延續的環帶，它将宏偉的中庭空間纏繞包裹，其正反相接，上下相承，内外相連的形态雖然來自于西方，卻與天人合一、道法自然的東方建築精神有異曲同工之妙。

2、泰國的家庭遊樂場

在房子的中心建造了奶酪般的洞、不同的斜坡和網，把這座建築變成了一個有四個兒子的家庭的完美遊樂場。從一樓到另一條路形成冒險的循環路線。

3、吉祥結橋，中國長沙。

4、粒子加速器

挪威Snøhetta建築事務所最近公布了一個新的循環粒子加速器的設計，被稱為“馬克斯IV”，将建在瑞典。

5、莫比烏斯低能照明燈

6、3D打印的素食肉，就不明白為什麼要打成莫比烏斯環。一定是理科生幹的！

……

看完記得分享轉發，

沒點贊的不許走~

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!