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sskkyy

银虫 (正式写手)

[交流] 头皮上能长出多少种头发?-----拓扑K理论简介 已有8人参与

刚刚来到这个网站不久,发现还是有很多喜欢数学的人在的。就胡乱写了点介绍性的东西,不求严格的数学定义,只求粗略的描绘,供大家一笑-----前记

现在我们的关注的问题是:头皮上能长出多少种头发?

在对这个有趣的问题进行进一步探讨之前,我们必须搞清这个问题的本身。

1.什么是“头皮”,“头发”,“多少”和“种”?

“头皮”有什么特点呢?它是人头的顶部,上面长满了头发,当然是不包括脸部和脖子。我们希望对整个人类进行探讨,这里不会区分头皮的大小,而只关心他的形状。他的形状对所有人几乎是一样的,像个倒扣的碗。重要的是这个东西是碗状的,至于是大腕下碗则无所谓。


“头发”是长在头皮上的,并且自然状态的头发不会打结,可能随意的拉直,更不会有辫子发卡等人为的修饰。我们需要假设头皮上都长满了头发。这也是很自然的要求,不长头发的头皮肯定是出了问题。 例如脱发、谢顶等情况不在我们的考虑范围。

在清楚了“头皮”和“头发”的特点之后,我们就可以对头发进行分类了。 和头皮一样,这里关心的仍然是头发的“形状”,不妨称作“发型”。那么什么样的不同的“发型”可以算作是同一“种“发型”呢?用梳子梳!如果一个“发型”能被梳理成另一个“发型”,那么我们就认为这两个发型是同一“种”发型。

如果要是有不同“种”的发型,那么究竟有“多少”种呢?是一种,两种,还是三种四种?大家知道有些东西是不能一个一个地数出来的,比如一盆水里面有多少个水滴?所以这个“多少”只是一个概念,是用来衡量个数复杂性的。类似于水滴形成的一盆水,沙粒形成的沙漠,此处的“多少”可以理解成所有“发型”在一起形成的某个东西。

2.到底有多少种?
那么到底人类的头皮上有多少种发型呢?一种!也就是任何一种“发型”都可以被梳理成另外一种其他的“发型”。根据生活常识,这也是很容易猜到的。但是,在数学上,总是追求一种“完美”,追求一种“猜想成真”的完美。这里的“真”是严格的证明。在严格的证明出现之前,所有的猜想都是“谣言”,不能确信的。为什么只有一种“发型”呢?这其中的奥妙在哪里呢?

关键在于“碗”!头皮的形状是个倒扣的碗是这个问题的本质。我们想可以认为这是个“橡皮”碗。因为只关心形状,不关心大小,不妨让这个橡皮碗逐渐缩小,直到收缩成一点。在“头皮”收缩成一个点的时候,所有的“头发”也聚在了一起,形成了一根很“粗”的头发。这时候,很显然了。只有一根头发的“发型”无论怎么疏只能是一个“发型”了。注意,这里我们已经假设了头发不打结。如果要是打结的话,即使一根头发,也是十分复杂的。


3.手臂上呢?
4.为什么要考虑这个问题?
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sskkyy

银虫 (正式写手)

引用回帖:
Originally posted by lixiangfm at 2011-06-28 00:20:59:
不懂。两根头发的情况是怎样的?也是一种发型?

是的,两根头发只能是一种发型。比如让两根头发平行的树立起来,其他的发型只要用梳子沿着发根往上一拉,都可以疏成这样。注意,这里我们假设了头发是不打结的,不能另外往上系东西。
8楼2011-06-29 01:02:55
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查看全部 15 个回答
。。

[ Last edited by lilyjun on 2011-6-26 at 17:31 ]
2楼2011-06-26 16:13:08
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sskkyy

银虫 (正式写手)

lovibond: 可以点击引用回复,这样,楼上的就能看到你的回复了 2011-07-01 08:31:12
回复soliton923:谢谢你的注记。这是本人最开始写给一些非数学的身边的朋友们看的,结果反映很冷淡。所以后两部分没有完成。这里看到很多朋友是数学相关的,所以贴到这里了。如果大家反应比较好的话,我可能抽时间把后面两部分写完。
3楼2011-06-27 13:14:52
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wyf19920719

铜虫 (小有名气)


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
谢谢分享,挺有意思。
4楼2011-06-27 23:11:03
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