高斯告诉你:如何让手中的比萨保持坚挺

简介:
0?wx_fmt=png

0?wx_fmt=jpeg

 ◆ 


当你抓起一块比萨,正要一口吞掉的时候,比萨一下子软了,从你的指尖处耷拉了下来,这情景是不是很尴尬?


那么,比萨到底应该怎么吃?可以说,比萨没有绝对正确或错误的吃法。然而,根据19世纪的数学理论,握比萨的正确姿势——把它弯成U型就好了。


0?wx_fmt=jpeg

油管 Numberphile 频道用卡尔·弗雷德里克·高斯的绝妙定理(Theorema Egregium)解释了一下:不管你怎么弯曲一块比萨,它至少有一个区域是平的。所以,在弯曲比萨时,我们要让它直接冲着嘴。


0?wx_fmt=jpeg


高斯管它叫做“绝妙定理”,它从一个新的角度来观察一个扁平的物体。他想要定义表面的曲率,无论它是否弯曲,定义都不用改变。


高斯发现,像圆柱形或折叠的比萨,在弯曲的时候,它的表面一定有块区域曲率为0,或者说是平的,或直线路径,也称作高斯曲率。


0?wx_fmt=jpeg

用大拇指和食指压住比萨的外皮,向拢折合。这时候,“平”的方向不再出现在比萨的顶部,而是在折合的中心线部分,从人的手一直延伸到比萨末尾,你实际上控制了比萨“平”的方向。


0?wx_fmt=jpeg

Cliff Stoll在视频上说:“我有一块比萨,我也会这样叠着吃。”当时他正在地板上一瘸一拐地走着,手里还拿着一块未折叠的比萨。为了更好地理解这一旧理论,不如拿出一张纸,把它弯曲成圆筒形,很明显这张纸仍然是扁平的,而圆筒是弯曲的。Stoll在视频上一边演示着沿纸张中间画一条线,一边解释说:“如果在这儿画一条线,然后把纸张弯曲成圆筒形,纸张还是平的”。


0?wx_fmt=jpeg


那么圆筒形纸张的凸面为负曲率,Stoll画的中间竖直向下的路径完全扁平,即曲率为0。

Stoll一边用手指划过弯曲纸张的中间部分,一边说“就算是从反面把纸张弯曲成圆筒形,中间沿线部分曲率还是为0”。


然而,如果沿着水平圈形路径看的话,表面曲率就为正了。


高斯说当把平的物体弯曲的时候,物体表面肯定会有某个地方曲率为0。比如上面例子中纸张的中间竖直沿线部分。


0?wx_fmt=jpeg


一块比萨,就像一张纸,完完全全是扁平的。如果直接就这样吃,比萨倾斜的一端朝下,曲率为负,横向是扁平的,曲率为0。这样的形状显然不利于大朵快颐。


0?wx_fmt=jpeg

把比萨弯曲成U型就是遵循了高斯的数学理论,把比萨侧着捏弯,就迫使另一方向只能保持平整(即曲率为0)——也就是对着你嘴巴的方向。这真是绝妙的定理啊!

原文发布时间为:2016-06-28

本文来自云栖社区合作伙伴“大数据文摘”,了解相关信息可以关注“BigDataDigest”微信公众号


相关文章
|
18天前
1177: 迷失方阵
1177: 迷失方阵
|
8月前
|
机器学习/深度学习 决策智能 计算机视觉
对硬币、销钉、大米进行图像分割(附代码)
对硬币、销钉、大米进行图像分割(附代码)
广义相对论场方程的发现是必然的
广义相对论场方程的发现是必然的
84 0
|
关系型数据库 数据库 PostgreSQL
为什么打车和宇宙大爆炸有关
希望通过本次课题,与大家探讨为什么打车和宇宙大爆炸有关。分析打车和秒杀之间的共同点、难点,应该如何解决打车难的问题。
为什么打车和宇宙大爆炸有关
|
供应链 安全 大数据
区块链距离“大爆炸的奇点”已不遥远
作为新基建的重要部分,区块链产业发展受热议。两会期间20 余位代表委员提交相关建议,产业应用落地速度和范围都在加快......区块链距离“大爆炸的奇点”已不遥远。
3255 0
S是最有安全感的形状
本文讲的是S是最有安全感的形状,在阿里云, 有一支团队, 大名以S开头 他们守护全中国40%网站的安全, 危险感知的速度,他们精确到秒。 他们为G20峰会,金砖五国会议护航, 也保护着每一辆“小黄车”, 陪伴着人们的衣食住行。
2298 0