莫比乌斯带

莫比乌斯带

各位观众，大家好，欢迎参观科技馆，我是讲解员邹婷婷。现在请大家看我右手边，这里有一条奇怪的公路，它不仅是环状的，还是一条扭曲的环状公路。在这条公路的两面分别有一个加油站和一个洗车房，路上还有一辆小车。那么，这辆小车能否在不越过公路边界线的情况下，到达加油站和洗衣房呢？让我们按下按钮来看一看。好，现在我们看到了：小车成功地在不越过公路边界线的情况下，先后到达了加油站和洗车房，并且，最后回到了它的起始点。这是怎么一回事呢？是这个小车有什么奇特的功能，还是其他什么原因呢？

我要告诉大家，其实原因是出在这条奇怪的公路上。现在，让我们去掉公路上的加油站、洗车房和小车，这剩下的奇怪公路就是今天我要为大家介绍的展品——莫比乌斯带。莫比乌斯带是由德国的数学家、天文学家莫比乌斯在1858年发现的。当时，他是受到了一片卷曲的玉米叶的启发，将一条纸带的一端旋转180°，再和纸带的另一端粘起来，这就是莫比乌斯带了。莫比乌斯带是数学拓扑学分支上一个非常有趣的单侧面曲面。在拓扑学中莫比乌斯带又被称为单侧、不可定向曲面，它只有一个面，一条边界线。其实，通过刚才小车在公路上的运动，我们已经可以看出莫比乌斯带的单侧性。虽然，我们看起来洗车房和加油站是分布在公路的两个面上，但是，由于这条公路被做成了莫比乌斯带，所以实际上，这两栋建筑是在一个面上，小车才可以在不越过公路边界线的情况下，先后到达加油站和洗车房，并回到它的起始点。

现在，莫比乌斯带已经被用于建筑、艺术和工业生产上。美国有一家轮胎制造公司，在工厂里，他们创新的把传送带做成了莫比乌斯带，这样一来，整条传送带的环面各处均匀的承受磨损，而不会出现普通传送带单面受损的情况，大大的提高了传送带的使用寿命。莫比乌斯带还被用于针式打印机，针式打印机是依靠打印针击打色带在纸上留下一个个墨点，为了充分利用色带的全部表面，色带也被设计成了莫比乌斯带。下一次，如果你看到了针式打印机，不妨拆来看看：色带是不是被做成了莫比乌斯带。在美国的一个游乐园里，出现一个加强版的云霄飞车，这个云霄飞车的轨道就是一个莫比乌斯带，乘客可以在轨道的两面上下飞驰，非常刺激。其实，在我们的生活中，也处处有莫比乌斯带的身影。在场如果有在喝矿泉水的观众，请拿起手中的塑料瓶子，并将瓶子翻转，我们会看到一个三角形的标志。这个标志是国际通用的循环再生标志，它表示物体可以回收再利用。我们再仔细的看一下就可以发现，这其实也是一个莫比乌斯带，只不过它有一点变形，被做成了三个箭头围成的三角形。正是因为莫比乌斯环有循环往复的几何特征，蕴含着永恒、无限的意义，所以人们才用它来作为循环再造的环保标志。

最后，我要给大家介绍莫比乌斯带的制作方法，其实很简单：只要将一个纸带的一端旋转180°以后，再和纸带的另外一端粘起来，一个莫比乌斯带就做成了。如果在莫比乌斯带的中间画一条线，并且沿着这条线将莫比乌斯带剪开，那么你将会有更惊奇、更有趣的发现。大家回去过后，不妨试一试。 好了，今天有关于莫比乌斯带的故事，就讲到这里吧，谢谢大家。