อ่าน 4 นาที
ลิงก์ฮอปฟ์
ใน ทฤษฎีปม ทางคณิตศาสตร์ การ เชื่อมโยงฮอปฟ์ เป็นการ เชื่อมโยง ที่ไม่ธรรมดาที่ง่ายที่สุด ที่มีมากกว่าหนึ่งองค์ประกอบ [ 1 ] ประกอบด้วย วงกลม สองวง ที่เชื่อมต่อกันเพียงครั้งเดียว [ 2...
ลิงก์ฮอปฟ์

ในทฤษฎีปมทางคณิตศาสตร์ การเชื่อมโยงฮอปฟ์เป็นการเชื่อมโยง ที่ไม่ธรรมดาที่ง่ายที่สุด ที่มีมากกว่าหนึ่งองค์ประกอบ[ 1 ] ประกอบด้วยวงกลม สองวง ที่เชื่อมต่อกันเพียงครั้งเดียว[ 2 ]และตั้งชื่อตามไฮนซ์ ฮอปฟ์[ 3 ]
การรับรู้ทางเรขาคณิต
แบบจำลองคอนกรีตประกอบด้วยวงกลมหน่วย สองวง ในระนาบตั้งฉาก โดยแต่ละวงผ่านจุดศูนย์กลางของอีกวงหนึ่ง[ 2 ]แบบจำลองนี้ทำให้ความยาวเชือกของลิงก์สั้นที่สุด และจนถึงปี 2002 ลิงก์ Hopf เป็นลิงก์เดียวที่ทราบความยาวเชือก[ 4 ]รูปทรงนูนของวงกลมทั้งสองนี้ก่อให้เกิดรูปร่างที่เรียกว่าโอลอยด์[ 5 ]
คุณสมบัติ
ขึ้นอยู่กับการวางแนวสัมพัทธ์ของส่วนประกอบทั้งสองจำนวนการเชื่อมโยงของการเชื่อมโยง Hopf คือ ±1 [ 6 ]
ลิงก์ Hopf เป็นลิงก์ทอรัส (2,2) [ 7 ]ที่มีคำถัก เปีย[ 8 ]
ส่วนเติมเต็มปมของ Hopf link คือR × S 1 × S 1ซึ่ง เป็น ทรงกระบอกเหนือทอรัส [ 9 ] พื้นที่นี้มีเรขาคณิตแบบยุคลิดเฉพาะที่ดังนั้น Hopf link จึงไม่ใช่ไฮเปอร์โบลิกลิงก์กลุ่มปมของ Hopf link ( กลุ่มพื้นฐานของส่วนเติมเต็ม) คือZ 2 ( กลุ่มอาเบเลียนอิสระบนตัวสร้างสองตัว) ซึ่งทำให้แตกต่างจากคู่ของลูปที่ไม่ได้เชื่อมโยงกันซึ่งมีกลุ่มอิสระบนตัวสร้างสองตัวเป็นกลุ่ม[ 10 ]
แผนภาพ Hopf-link ไม่สามารถระบายสีด้วยสามสีได้ กล่าวคือ ไม่สามารถระบายสีเส้นใยในแผนภาพด้วยสามสีได้ โดยที่อย่างน้อยสองสีต้องถูกใช้ และทุกจุดตัดต้องมีสีหนึ่งหรือสามสี แต่ละลิงก์มีเพียงเส้นใยเดียว และถ้าเส้นใยทั้งสองเส้นมีสีเดียวกัน ก็จะใช้เพียงสีเดียว แต่ถ้าเส้นใยทั้งสองเส้นมีสีต่างกัน จุดตัดก็จะมีสองสี
มัดฮอปฟ์
การจัดเรียงแบบ Hopfเป็นฟังก์ชันต่อเนื่องจากทรงกลม 3 มิติ (พื้นผิวสามมิติในปริภูมิยุคลิดสี่มิติ) ไปยังทรงกลม 2 มิติ ที่คุ้นเคยมากกว่า โดยมีคุณสมบัติว่าภาพผกผันของแต่ละจุดบนทรงกลม 2 มิติเป็นวงกลม ดังนั้น ภาพเหล่านี้จึงแยกทรงกลม 3 มิติออกเป็นตระกูลวงกลมต่อเนื่อง และวงกลมสองวงที่แตกต่างกันแต่ละคู่จะสร้างการเชื่อมโยงแบบ Hopf นี่คือแรงจูงใจของ Hopf ในการศึกษาการเชื่อมโยงแบบ Hopf: เนื่องจากเส้นใยสองเส้นเชื่อมโยงกัน การจัดเรียงแบบ Hopf จึงเป็นการจัดเรียง ที่ไม่ธรรมดา ตัวอย่างนี้เริ่มต้นการศึกษาเกี่ยวกับกลุ่มโฮโมโทปีของทรงกลม[ 11 ]
ชีววิทยา
โครงสร้าง Hopf link ยังพบได้ในโปรตีนบางชนิด[ 12 ] [ 13 ]ประกอบด้วยห่วงโควาเลนต์สองห่วงที่เกิดจากชิ้นส่วนของโครงสร้างหลักของโปรตีนปิดด้วยพันธะไดซัลไฟด์โครงสร้าง Hopf link มีการอนุรักษ์ไว้อย่างดีในโปรตีนและช่วยเพิ่มความเสถียร[ 12 ]
ประวัติศาสตร์

ลิงก์ Hopf ได้รับการตั้งชื่อตามนักทอพอโลยี Heinz Hopfซึ่งพิจารณาลิงก์นี้ในปี พ.ศ. 2474 เป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยเกี่ยวกับHopf fibration [ 14 ] อย่างไรก็ตาม ในทางคณิตศาสตร์ Carl Friedrich Gaussรู้จักลิงก์นี้มาก่อนงานของ Hopf [ 3 ]นอกจากนี้ยังมีการใช้ลิงก์นี้มานานแล้วนอกวงการคณิตศาสตร์ เช่น เป็นตราประจำตระกูลBuzan-haซึ่งเป็นนิกายพุทธของญี่ปุ่นที่ก่อตั้งขึ้นในศตวรรษที่ 16
ดูเพิ่มเติม
- วงแหวนบอร์โรเมียนคือ ข้อต่อที่มีห่วงปิดสามห่วง
- คาเทเนน (Catenane ) คือโมเลกุลที่มีห่วงสองห่วงเชื่อมต่อกัน
- ปมของโซโลมอนคือ ห่วงสองห่วงที่เชื่อมต่อกันสองชั้น
ลิงก์ภายนอก
- ไวส์สไตน์, เอริค ดับเบิลยู. , "Hopf Link" , MathWorld
- " Hopf link ", The Knot Atlas
- "LinkProt" - ฐานข้อมูลของความเชื่อมโยงโปรตีนที่รู้จัก
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ลิงก์ฮอปฟ์
ใน ทฤษฎีปม ทางคณิตศาสตร์ การ เชื่อมโยงฮอปฟ์ เป็นการ เชื่อมโยง ที่ไม่ธรรมดาที่ง่ายที่สุด ที่มีมากกว่าหนึ่งองค์ประกอบ [ 1 ] ประกอบด้วย วงกลม สองวง ที่เชื่อมต่อกันเพียงครั้งเดียว [ 2...
การรับรู้ทางเรขาคณิต
แบบจำลองคอนกรีตประกอบด้วย วงกลมหน่วย สองวง ในระนาบตั้งฉาก โดยแต่ละวงผ่านจุดศูนย์กลางของอีกวงหนึ่ง [ 2 ] แบบจำลองนี้ทำให้ ความยาวเชือก ของลิงก์สั้นที่สุด และจนถึงปี 2002 ลิงก์ Hopf เป็นลิงก์เดียวที่ทราบความยาวเชือก [ 4 ] รูป ทรงนูน...
คุณสมบัติ
ขึ้นอยู่กับ การวางแนวสัมพัทธ์ ของส่วนประกอบทั้งสอง จำนวนการเชื่อมโยง ของการเชื่อมโยง Hopf คือ ±1 [ 6 ]
มัดฮอปฟ์
การ จัดเรียงแบบ Hopf เป็นฟังก์ชันต่อเนื่องจากทรง กลม 3 มิติ (พื้นผิวสามมิติในปริภูมิยุคลิดสี่มิติ) ไปยังทรง กลม 2 มิติ ที่คุ้นเคยมากกว่า โดยมีคุณสมบัติว่าภาพผกผันของแต่ละจุดบนทรงกลม 2 มิติเป็นวงกลม ดังนั้น ภาพเหล่านี้จึงแยกทรงกลม 3...