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.

Khi gặp nạn trên biển, tự cứu như thế nào?

Biển cả mênh mông, thuyền bè qua lại tấp nập. Mọi người mong họ thuận buồm xuôi gió.

Vì sao đèn nêông có nhiều màu?

Vào ban đêm ở các thành phố, đô thị, nhà nhà đã lên đèn. Nào là đèn sáng trắng, đèn ánh sáng ban ngày, đèn ánh sáng cầu vồng nhiều màu, khoe sắc lung...

Tại sao ngón tay người máy lại nhiều kiểu dáng

Ngón tay người máy cũng gọi là bộ thao tác đầu chót, là bộ phận chủ yếu của rôbốt. Có nó, người máy mới có thể làm việc, mới có thể chấp hành nhiệm...

Thế nào là thành phố điền viên?

Trong nhiều đô thị lớn hiện đại, nhà cao tầng ngày càng nhiều, dân số càng đông đúc, giao thông ngày càng chen chúc chật chội, do đó đã mang lại những...

Vì sao moxi lại cố định được hình dáng tóc?

Các thợ uốn tóc, sau khi uốn tóc xong thường phun một chất giống như bọt khí gọi là "moxi định hình". Sau khi phun moxi, tóc sẽ được cố định, không bị...

Ô tô an toàn trong tương lai sẽ như thế nào?

Số lượng ô tô trên toàn thế giới có đến hàng trăm triệu chiếc, trong đó phần lớn tập trung ở các thành phố lớn. Các sự cố giao thông do ô tô gây nên...

Vì sao chảo không dính khi chiên rán thức ăn lại không bị dính chảo?

Nếu bạn dùng chảo bằng gang, nhôm thường để chiên, rán cá, trứng, nếu không khéo sẽ bị dính chảo. Nhưng nếu dùng chảo không dính để rán cá, trứng thì...

Vì sao vịt không sợ nước mùa đông?

Đông đến, nước lạnh buốt, thậm chí đóng băng. Thò chân xuống là rụt lên ngay như phải bỏng, nếu ngâm lâu, nó tím tái như màu cà.

Tại sao cơ quan cảm giác của hà mã lại ở trên đỉnh đầu?

Nói đến hà mã thì ta nghĩ ngay đến tướng mạo rất khó coi của nó. Thân hình to béo vạm vỡ, trên cái mồm rất rộng lại mọc ra hai mắt rất nhỏ, trông rất...