羅躍

給數(shù)學(xué)“打個(gè)結(jié)”

低頭看一眼你系著的鞋帶吧，你絕對(duì)想不到，一雙鞋子里竟然也蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)知識(shí)。數(shù)學(xué)中的紐結(jié)和日常生活中的紐結(jié)有一個(gè)明顯的不同之處：它沒(méi)有不系物的一端（按照數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，這些紐結(jié)是封閉的）。

《紐結(jié)入門(mén)》一書(shū)中將數(shù)學(xué)中的紐結(jié)定義為“永遠(yuǎn)不相交的空間中的一條閉曲線”?？吹竭@一定義我很好奇，什么紐結(jié)是最簡(jiǎn)單的呢？問(wèn)過(guò)老師后我明白了，它其實(shí)就是圓圈，還有一個(gè)像《愛(ài)麗絲夢(mèng)游仙境》一樣酷炫的名稱(chēng)——“沒(méi)有結(jié)的紐結(jié)”（或稱(chēng)為“平凡紐結(jié)”）。

那么，紐結(jié)理論家的日常生活是什么樣的呢？他們每天都在思考，能否在不剪斷它的情況下解開(kāi)一個(gè)特定的紐結(jié)，或者在花了大把時(shí)間擺弄一個(gè)紐結(jié)后，確定它是不是個(gè)陌生的結(jié)。

超有用的“結(jié)”

紐結(jié)理論不僅吸引了數(shù)學(xué)家，生物學(xué)家也對(duì)它深感興趣，因?yàn)榻M成生物遺傳物質(zhì)的分子DNA有時(shí)也是結(jié)狀的，影響著生物細(xì)胞機(jī)制對(duì)DNA分子信息的解讀。

化學(xué)家也對(duì)紐結(jié)很感興趣，很多化學(xué)家都喜歡研究結(jié)狀分子，因?yàn)樘囟ǚ肿拥慕Y(jié)狀構(gòu)型可能會(huì)完全改變分子的性質(zhì)。比如，一種構(gòu)型可能會(huì)讓這種物質(zhì)成為石油，另一種構(gòu)型則可能讓這種物質(zhì)成為凝膠。

一兩個(gè)簡(jiǎn)單的紐結(jié)竟能產(chǎn)生如此巨大的影響，你還會(huì)說(shuō)數(shù)學(xué)除了購(gòu)物算錢(qián)時(shí)就沒(méi)用了嗎？

其實(shí)，你可以自己動(dòng)手做一個(gè)封閉紐結(jié)。取一根細(xì)繩、濕面條或套索，打成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方形結(jié)，用膠帶將兩端粘在一起。最后的結(jié)果看起來(lái)像一塊椒鹽脆餅，但它實(shí)際上是一個(gè)紐結(jié)！