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為什么椰子上的毛捋不順?

來源:科普中國-科學原理一點通 作者:李潔
  為什么椰子上的毛捋不順,看到這個標題,很多人都覺得不可思議,很想知道原因,當然也有很多人不信邪,親自去嘗試了一下,結果如題,下面帶領大家一探究竟。

  原標題:椰子上的毛為什么捋不順

為什么椰子上的毛捋不順

  椰子是產自南方的一種常見水果,很多第一次看到椰子的人可能會認為它是一個大型的堅果。原因就是椰子的外面有一層厚而堅硬并且很干燥的外殼。這層外殼看起來是整體的一塊,實際上它是由無數的毛緊密交織而成。

  如果將椰子的毛散開來,那么椰子就會變成一個毛茸茸的球體。那么用什么方法能把這個球體上的毛全部梳理平整,不留下任何豎起來的毛,也不存在像人的頭發那樣的旋呢?很多人覺得這應該不是一件難事,尤其是那些有強迫癥的人來說,憑著自己的追求完美的心態,一定能夠實現這一目的。但這些人在回答這一問題或者直接來完成這一實驗之前,應該好好學習相關的科學定理,以免回答錯誤或者做無用功,因為從科學的角度來看,將椰子上的毛全部捋順將是一件不可能完成的任務。

為什么椰子上的毛捋不順

  研究這一規律的學說被稱之為拓補學,在拓補學中,毛球定理決定了椰子上的毛永遠也沒辦法完全梳理平整。該定理最先的證明者是布勞威爾,他通過數學的原理對這一定理進行了充分的理論支持。即在一個球體表面,不可能存在連續的單位向量場。實際上,毛球定理不僅適應于單一球面,而且在多維球空間依然實用。毛球定理已經證明,偶數維單位球上的連續而又處處不為零的切向量場是不存在的。

  由于毛球定理在球體表面單位向量方面的權威性和廣泛適用性,因此該定理又被廣泛應用于氣象學。而且產生了一個有意思的氣象學理論,即因為地球表面上形成的風,其速度和方向都是連續性的,因此根據毛球定理,地球上總會有一個無風的地方(即風速為0)。在這樣的零點附近,風的分布成螺旋形,但永遠不會從水平吹入中心或從其中吹出(只能上升或下降)。對應毛球定理,也就是至少有一根毛會豎起來。由此衍生出來的另一個氣象學理論是,在地球上任何時刻,氣旋和風眼也是必然存在的,風眼處風平浪靜,但四周都有風環繞。對應毛球定理,就是如果去梳理平順椰子上的毛,會不可避免的出現如同頭發那樣的旋,而這個旋的四周,則是已經被梳理平順的毛。

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