Có thể vẽ được mọi đường cong không?

Vào những đêm mùa hè, chúng ta thường thấy các ngôi sao băng trên bầu trời sao. Các ngôi sao băng dịch chuyển trên bầu trời dưới dạng các đường cong. Nếu bạn đốt một nén hương trừ muỗi (tốt nhất vào ban đêm) rồi di động, đốm lửa ở đầu nén hương sẽ vẽ thành đường cong giống như sao băng. Chính từ gợi ý này mà các nhà toán học đã nghĩ ra phương pháp “vẽ bằng điểm” để vẽ các đường cong. Đường tròn, đường parabôn, đường hypecbôn, đường hình sin v.v... đều được vẽ theo phương pháp vẽ điểm.

Thế nhưng liệu có phải mọi đường cong phẳng đều có thể được vẽ bằng phương pháp vẽ điểm? Tiến thêm một bước có thể đặt câu hỏi liệu có thể có các đường cong phẳng nhất định cần phải được vẽ ra không?

Đến đây ta lại cần phải định nghĩa về đường cong phẳng. Thực ra từ năm 1893, nhà toán học Pháp Giocđan (Jordan) đã đưa ra định nghĩa rõ ràng về đường cong mà trước đó các nhà toán học chưa hề đưa ra định nghĩa chính thức về đường cong. Đường cong là một khái niệm mà hình học sử dụng như một khái niệm ban đầu. Trong khái niệm ban đầu này, đường cong là đường được vẽ ra chỉ có độ dài mà không có bề rộng, và một đường được tự nhiên vẽ ra sẽ là một loại đường cong.

Từ sau khi có định nghĩa rõ ràng về đường cong, tuỳ theo sự phát triển của toán học, đặc biệt với sự phát triển của các ngành hình học vi phân, tôpô học, khái niệm đường cong ngày càng được mở rộng. Việc vẽ được hay không vẽ được không còn là tiêu chuẩn để phân biệt các đường cong. Các nhà toán học thực sự đã nghĩ ra không ít loại đường cong không thể vẽ ra được. Ví dụ nhà toán học Ba Lan Serfinski đã đưa ra định nghĩa “thảm Serfinski” là một loại đường cong phẳng. Serfinski đã làm như sau:

Chọn một hình vuông A chia thành 9 hình vuông nhỏ bằng nhau sau đó khoét bỏ hình vuông ở giữa như ở hình 1. Sau đó lại tiếp tục chia 8 hình vuông ở ngoài biên này (người ta gọi chúng là hình vuông cấp một), mỗi hình vuông thành 9 hình vuông nhỏ khác bằng nhau, sau đó

lại khoét bỏ hình vuông nhỏ ở giữa (hình 2) và nhận được 82 = 64 hình vuông bao ngoài biên (ta gọi chúng là các hình vuông cấp hai). Sau đó lại tiếp tục chia các hình vuông cấp hai theo phương pháp tương tự như đã mô tả ở trên, ta sẽ được 83 = 512 hình vuông bao quanh khác (ta gọi đó là các hình vuông cấp ba) (hình 3). Tiếp tục quá trình như vừa mô tả đến vô hạn lần, cuối cùng hình vuông chỉ còn lại tập hợp các điểm C được gọi là “Thảm Serfinski”. “Tấm thảm” này phù hợp với định nghĩa một đường cong phẳng. Đường cong phẳng loại này rõ ràng khác với đường cong phẳng thông thường khác, đường cong loại này không vẽ được bằng phương pháp vẽ điểm. Loại đường cong phẳng này có tác dụng quan trọng trong quá trình nghiên cứu khái niệm vẽ đường cong.

Trong cơ thể có "dầu bôi trơn" không?

Trong nhà máy, máy móc thường phải cho dầu bôi trơn để giảm nhẹ ma sát khi vận hành. Thực ra, cơ thể người cũng là "một bộ máy lớn".

Vì sao xuất hiện cầu vồng trên bầu trời?

Sau cơn mưa mùa hè mây đen tan hết, Mặt Trời hiện ra và trên bầu trời thường xuất hiện cầu vồng.

Con tê tê bắt kiến như thế nào?

Tê tê còn được gọi là xuyên sơn giáp, toàn thân được phủ lớp vảy cứng, giống như võ sĩ thời cổ đại khoác áo giáp sắt vậy, nhưng tính cách của nó lại rất ôn hoà, chưa bao giờ đánh nhau với các động vật lớn khác.

Buôn bán nô lệ có từ khi nào?

Buôn bán nô lệ là màn khởi xướng của người Bồ Đào Nha. Khi đó bọn thực dân châu Âu xây dựng rất nhiều trang trại và các mỏ vàng ở châu Mỹ để khai thác...

Vì sao rác thải vũ trụ uy hiếp hoạt động vũ trụ?

Từ ngày nhân loại bắt đầu hoạt động khám phá vũ trụ đến nay, xác của tên lửa, các thiết bị vũ trụ sau khi phóng lên không làm việc nữa, tự nổ phá huỷ...

Vì sao không thể giết hết rắn độc và mãnh thú?

Chúng ta đã biết thế nào là chuỗi thức ăn. Vấn đề này cũng rất dễ hiểu.

Các chữ cái và các con số ở loại hình xe thể hiện ý nghĩa gì?

Kể từ chiếc xe đầu tiên ra đời, sự phát triển của ô tô đã có tới hàng trăm năm lịch sử. Để thỏa mãn các công dụng khác nhau, các loại hình xe cũng...

Tại sao công trình xây dựng cũng có "sinh mệnh"?

Trong khái niệm của mọi người từ trước đến nay các công trình kiến trúc đều được xây dựng bằng các loại vật liệu không có sinh mệnh như gạch, đá, xi...

Vì sao cây dại có khả năng chống bệnh cao?

Cây dại thường sống trên đồng ruộng hoặc ở những nơi đất hoang hoá. Chúng có thân thấp, cành lá nhỏ, quả bé và chua.