
No post anterior eu ilustrei um caso matemático interessante: topologicamente uma rosquinha é igual a uma xícara.
A demonstração apresentada em forma de uma animação era de fato apenas uma ilustração dos resultados estudados em Topologia Algébrica, uma subárea da topologia na qual estudam-se a Classificação das superfícies.
A seguir uma explicação matemática um pouco (mas nem tanto) detalhada.
Classificação das superfícies: A classi
ficação das super
fícies
foi
feita no século XIX. Nessa teoria, as super
fícies são vistas por suas propriedades mais intrínsecas, que não variam sob de
formações, di
ferentemente da Geometria, que se preocupa com a
forma exata dos objetos no espaço.
A seguir temos as principais definições para compreender o teorema de classificação de superfícies.
Definição(Bordo): Algumas super
fícies têm bordo, enquanto outras não têm. O bordo constitui-se de uma ou mais curvas
fechadas simples no espaço,
formando nós ou enlaces. As super
fícies podem também ter "dois lados" (orientáveis) ou "apenas um lado" (não orientáveis).
Definição(Característica de Euler): A característica de Euler
(χ) pode ser obtida a partir de qualquer divisão da super
fície em triângulos (triangulação) . Contando-se
faces
(F), arestas
(A) e vértices
(V) da triangulação, calcula-se o número
χ = F − A + V. É possível mostrar que esse número não depende da triangulação escolhida.
Teorema: Duas superfícies fechadas e limitadas são equivalentes se, e somente se, tiverem o mesmo número de componentes de bordo, a mesma orientabilidade e a mesma característica de Euler.Isto signi
fica que essas três in
formações determinam completamente de que super
fície se trata.
Fonte:
Matemateca - IME-USP