miércoles, 29 de abril de 2009

Espacios cocientes y embebimientos

Hemos definido varios conjuntos cocientes definiendo ciertas relaciones de equivalencia en un cuadrado X. Por ejemplo, hemos "definido" bandas de möbius, toros, cilindros, planos proyectivos, etc. Sin embargo, estos nombres ya han aparecido anteriormente.

Por ejemplo, un toro. Hemos definido un toro T como la superficie de un donuts. En el tema 3 vimos que T era homeomorfo al producto de dos círculos S^1 x S^1. Por tanto, cuando escribimos el conjunto cociente



¿Qué quiere decir que este conjunto X/R es un toro T?

Quiere decir que dicho conjunto cociente es homeomorfo al toro del espacio euclídeo, es decir, existe un embebimiento f:X/R\rightarrow R^3 tal que f(X/R)=T. Concretamente, ese embebimiento es el que aparece en la siguiente sucesión de figuras.




Cuando decimos que la botella de Klein no se puede embeber en el espacio quiere decir que no hay un embebimiento f del correspondiente conjunto cociente X/R en R^3. Las figuras que podéis ver en internet no son homeomorfas a la botella de Klein. Por ejemplo, en la entrada de ayer hay dos enlaces adecuados para ello.

La propiedad de embebimiento falla en el momento que la figura que aparece se autointerseca, pues entonces la aplicación f deja de ser inyectiva.




Hay que hacer dos observaciones. La primera es que lo mismo que le sucede a la botella de Klein pasa con el plano proyectivo. La segunda es que ambos espacios sí se pueden embeber en R^4.

martes, 28 de abril de 2009

La botella sin interior ni exterior

La botella de Klein, además de ser una pieza decorativa bastante bonita es a su vez un fenómeno matemático asombroso. Su concepto está fuertemente relacionado a la tira de Möbius y es ni más ni menos que una superficie no orientable que no tiene exterior ni interior.

Gracias a la ayuda de computadoras y los avances en la producción del vidrio hoy en día se pueden tener modelos “reales” muy similares de dicha superficie, pudiendo ser utilizadas justamente como botellas comunes y silvestres, la diferencia es que el contenido con el que la carguemos estará técnicamente en el interior y el exterior del botella al mismo tiempo.

Las botellas de Klein no se pueden construir en el espacio tridimensional sin que se produzca una intersección. La figura muestra una de tales superficies que se autointersectan.

Un video donde se vé como se forma una botella de Klein es en:

También se puede jugar con la botella de Klein utilizando el ratón en:
(Por Estefanía)

lunes, 27 de abril de 2009

conferencias en formato pdf

Como ya se anunció la semana pasada, las dos conferencias que se dieron sobre la banda de Möbius y el teorema de los cuatro colores iban a ponerse a disposición de cualquiera. Exactamente, las podéis encontrar en formato pdf en la página de internet de la profesora Marta Macho:

Espero que disfrutéis con ellas.

viernes, 24 de abril de 2009

Las dos conferencias

Esta semana ha acabado con dos conferencias de divulgación, es decir, de las que entiende cualquiera. Ha sido la profesora Marta Macho (UPV-EHU) la que nos ha ofrecido dichas charlas ayer y hoy.
La primera fue sobre la banda de Möbius y nos decía, entre otras cosas, que dicho objeto aparece en diferentes aspectos que nos rodea, a veces sin querer.



La segunda ha sido hoy sobre el teorema de los cuatro colores (problema que cualquiera de la calle entiende de qué va). Espero que hayáis sacado la conclusión de que una cosa es plantear un problema (matemático) y otra resolverlo, incluso siendo muy fácil el enunciado del problema. Y una curiosidad en este caso es que se resuelve en ambientes "más difíciles", como la botella de Klein, o en superficies con muchos agujeros, y ha costado más esfuerzo en el caso "sencillo" del plano.

El concepto de banda de Möbius va a permitir empezar el último tema de la asignatura, definiendo directamente el plano proyectivo y la botella de Klein.

Me gustaría que dierais vuestras opiniones sobre ambas charlas.