2つのメビウスの輪は絡む?:3か月でマスターする数学【2024/07/24】

「数学的思考法」の話です。

1本の紙を180度ひねってつなげたもを「メビウスの輪」という。

紙の表面を指でなぞっていくと、両側の面を通って、元の場所に戻ってくる。

こちらの紙は、そのメビウスの輪2つをくっつけたもの。

赤とピンクのメビウスの輪が、十字に交わるように貼られている。

このメビウスの輪を紙の真ん中で切っていく。

すると、「輪っかがバラバラになる」パターンと、

「輪っかが絡む」パターンのどちらかができた。

しかし、なぜ、同じように切っているのに、違う結果が生まれるのか?

まずは、立体的で複雑なメビウスの輪を平面的にしてみるとわかりやすい。

ここで、

・両端の折れ目が上にきているのが「1」
・片方の折れ目だけが上にきているのが「2」
・両端の折れ目が下にきているのが「3」

と番号をつける。


この番号を順番に見ていくと、「時計回り」「反時計回り」の2パターンがある。

ちなみに、それぞれ、この平面を裏返しても回りの方向は変わらない。

この「時計回り」と「反時計回り」、同じ回りのもの同士をくっつけると絡まない。

一方、違う回りのものをくっつけて切ると絡む。