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弦论小女孩的弦论课|第十九课|欧拉示性数

弦论小女孩的弦论课|第十九课|欧拉示性数

作者: 周思益 | 来源:发表于2020-06-30 22:44 被阅读0次

    今天上课,老师讲欧拉示性数

    ”欧拉示性数\chi 是一个能够描述拓扑空间形状的数。

    V:顶点数

    E:边数

    F:面数

    欧拉示性数的定义如下

    \chi = V-E+F

    如果形状A可以通过拉伸或者压缩,而不通过扯断或者撕破变成形状B。我们就说这两种形状是同胚(homeomorphism)。

    如果弦的世界面的欧拉示性数是0,那么我们可以使用如下的平坦空间的auxiliary metric

    h_{\alpha\beta} = \begin{pmatrix} -1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}

    由此,Polyakov action可以化简为如下形式

    S_p = \frac{T}{2} \int d^2 \sigma ( \dot X^2 - X'^2 )

    弦的运动方程如下

    \frac{\partial^2 X\mu}{\partial \tau^2} - \frac{\partial^2 X_ \mu}{\partial \sigma^2}

    思思又睡着了。弦论小女孩又拉着思思去买东西吃。思思急于要理解”欧拉示性数“回到课堂应付老师的提问,于是急躁地跟弦论小女孩说:”先告诉我什么是欧拉示性数吧,十万火急,老师马上要点我了。“

    弦论小女孩还是一副赖皮的模样,只是拉着思思的衣角往超市走。”不陪我去吃零食就不告诉你。“

    思思只得应允。

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    她俩买了甜甜圈,蛋卷,莫比乌斯面,还有一个克莱因瓶装了饮料。

    思思只是勉强吃了一点点,还是抑制不住一颗急躁的心:”快告诉我,什么是欧拉示性数?“

    弦论小女孩说:”欧拉示性数就是2-2*洞。你数数我们吃的东西都有几个洞啊。“

    甜甜圈,一个洞,蛋卷,一个洞,莫比乌斯面,一个洞,克莱因瓶,思思不知道了。

    ”一个洞!“弦论小女孩说。

    思思拿着克莱因瓶,看来看去,感觉好像是一个洞,但总觉得很奇怪。弦论小女孩看思思没懂。于是拉着思思在地球上到处游荡。地球上刮起了狂风。思思很害怕。但弦论小女孩一点也不害怕。

    ”地球上,总有两个地方没有风。“

    于是二人走啊走啊走。终于找到了一个没有风的地方。

    后来两人来到了一个甜甜圈形状的地球上。仍然刮起了狂风。两人被吹得绕着甜甜圈飞了好多好多圈。

    image image

    “这个世界上,所有地方都在刮风。”

    俩人又去了蛋卷的世界,莫比乌斯面的世界和克莱因瓶的世界。这些世界里面两人都没有找到没有风的地方。

    ”所以,一个世界上最少有几个没有风的地方,这个世界的欧拉示性数就是多少。“

    弦论小女孩说。这下思思明白了。

    教室里刮起了狂风。思思在狂风中醒来了。

    ”思思,你的神儿都被风刮跑啦。“老师也被狂风刮得踉跄,但她勉强维持住平衡”你来回答这个问题 , 欧拉示性数为零的面有哪些?“

    思思正准备回答“甜甜圈,蛋卷,莫比乌斯面和克莱因瓶。”突然意识到自己在教室里,于是改口“Torus, Mobius strip, Klein bottle 和cylinder。”

    在老师和同学惊异的目光中,思思逃过了第十九劫。

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