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 Un lector me pregunta por la equivalencia topológica entre la esfera y el plano. Intuitivamente, parece ser que ambas superficies no son equivalentes. Después de todo, la esfera es una superficie muy diferente a un plano; no sólo por su forma (cosa poco importante en topología) sino por propiedades globales, como acotamiento. En efecto, ambas superficies son distintas a nivel topológico. Lo que ocurre es que basta con eliminar un punto a la esfera para que dejen de serlo. Supongamos una esfera descansando sobre un plano. Llamaremos punto S (sur) al único punto de contacto entre ambos, y punto N (norte) a la antípoda del punto S. Haremos corresponder cada punto P de la esfera con cada punto P’ del plano de la siguiente forma: unimos el punto N de la esfera con el punto P, y prolongamos la recta de unión hasta que corte al plano. Ese punto de corte es el punto P’, imagen de la proyección. Es fácil darse cuenta de que cada punto de la esfera tiene su fiel reflejo en el plano, y viceversa; si exceptuamos el propio punto N, que no tiene correspondencia. Esta proyección se denomina proyección estereográfica de la esfera en el plano, o proyección de Riemann . Los círculos de la esfera paralelos al ecuador se convierten en círculos en el plano con centro en el punto S, pero no se respetan las distancias (después de todo, la topología es lo que queda de la geometría cuando hemos suprimido la noción de distancia! ): cuanto mayor latitud norte tenga el paralelo, mayor es el radio del círculo proyectado en el plano. Un minúsculo paralelo muy cercano al punto N tendrá como reflejo un enorme círculo en el plano. Un meridiano ( círculo máximo de la esfera que pasa por los puntos N y S, y es perpendicular al ecuador) se reflejará como una circunferencia degenerada en una recta que pasa por el punto S, y cualquier círculo máximo en la esfera intermedio se reflejará como una elipse más o menos excéntrica. Ahora sí lo podemos decir: una esfera menos un miserable punto es topológicamente equivalente a un plano. También podemos hacer que la esfera y el plano sean equivalentes de otra forma: en vez de eliminar un punto de la esfera, añadimos un punto al plano. Parece una estupidez añadir un punto a un plano (¿Dónde lo ponemos?) Sin embargo, no lo es. Se puede definir perfectamente un "punto en el infinito" que será el reflejo (a estas alturas espero que lo hayan adivinado) del puñetero punto N de la esfera; el único que quedaba sin emparejar. Esta construcción se denomina compactificación del plano mediante la adición de un punto en el infinito.
Autor: Shunt ¡Fascinante! Se le denomina también punto impropio, ¿no? Parece mentira que sea común a cualquier recta del plano, sin importar la dirección. Gracias por la explicación. También se me ocurre si, topológicamente hablando, daría igual estar dentro de una esfera hueca que estar fuera.
Fecha: 09/12/2003 15:01.
Autor: Carlos Esto de la compactificación por un punto o de Alexandrov, fijate que casualidad que lo estuvimos dando la pasada semana en clase, evidentemente, desde un punto de vista más abstracto y general, para cualquier espacio topológico (X,T). El caso es que añadir un punto, realmiente tiene que tener un sentido geométrico, es decir, que esté en el infinito ? Yo creo que no es necesario, que esa es una interpretación para hacerlo más intuitivo. Yo opino, si tengo un espacio (X,T) , construyo X*=XU{p}donde p es un punto que no está dentro de el espacio topológico. Si X=R^3, pues vale, añadimos un punto que no está en R^3, no hace falta verle ningun sentido geométrico, solo topológico, en términos de espacio como conjunto. Me parece que esto da mucha potencia, aunque entiendo que se intente hacer mas intuitivo, resulta menos impactante y ahuyenta menos a la gente que no esta metida en esto.
Un Saludo.
Fecha: 09/12/2003 20:59.
Autor: Tio Petros Para Fernand0: Es verdad, tan miserable no puede ser... sin embargo, todos los puntos de la esfera tienen la misma potencialidad, con lo que tampoco se le deben subir excesivamente los humos a nuestro {p}. :)
Para Carlos:Es exactamente como dices, Carlos. Sin embargo, además de añadir el punto {p} hay que definir correctamente una base de entornos del "nuevo" punto {p} que añadimos para tener compactificado el espacio topológico ampliado. Esa base de entornos es la que nos legitima visualizar dicho punto como un punto en el infinito, pero en espacios más generales no tendrá interpretación geométrica (en el sentido clásico del término) alguna, y funcionará igual de bien.
Fecha: 09/12/2003 22:00.

Autor: rimblow Estoy de acuerdo totalmente con Fernand0, y creo que el punto N, es con el que me quedo, ya que hay que ir hasta el infinito para buscar su punto en el plano, y me parece un viaje fascinante, por que su camino es mayor....
Fecha: 10/12/2003 09:26.
Autor: Tio Petros Vale. Entre Fernand0 y Rimblow me habeis convencido. Además, ese viaje aunque infinito, no tiene pérdida: cualquier dirección es la buena!!!
Fecha: 10/12/2003 10:28.
Autor: Carlos Está claro, al insertar el nuevo punto si quieres que el nuevo espacio sea compacto, tienes que contruir una nueva topología T* que haga que el espacio X* sea compacto. Lo que se hace en sentido abstracto es construir una nueva base de abiertos B= T U { {p}U (X-L): L compacto en (X,T)}. De aqui ya construimos T*. Y por eso surge de forma natural un nuevo entorno de {p} que tu decias, que es precisamente B(p)= {{p}U(X-L): L compacto en (X,T)}. Lo que pasa, de aqui, como le das un sentido geométrico de que el punto está en el infinito ???
Fecha: 10/12/2003 11:21.
Autor: Félix Qué recuerdos de mis días estudiando Variable Compleja. Apenas quedan vagos recuerdos de aquello... La figura que aquí nos muestras es uno de ellos. Otro creo que tenía que ver con Planos de Riemann...
Fecha: 10/12/2003 16:29.
Autor: Crystal Me alegro de haber entendido por fin la dichosa proyección de Riemann (se me ocurrió faltar justo ese día clase...), ahora todos mis conocimientos de variable compleja se reordenan de forma casi mágica.
Gracias, Tio Petros!
Fecha: 10/12/2003 22:15.

Autor: victor montilva por favor necesito informaciòn sobre geometria esferica, soy estudiante de matemaicasde la ULA en Mèrida - venezuela y aca no vemos geometria esfèrica como materia, es decir no la estudiamos, sin embargo necesito hacer untrabajo muy importante de geometria esferica, pero en la universidad no hay informacion, por favor, necesito ayuda
Fecha: 18/06/2004 16:51.

Autor: JAIR VALLE VIVO EN BRAZIL SOY ESTUDIANTE DE MATEMATICA ME GUSTA LA GEOMETRIA ESFERICA
- LOBACHEVISKI
- RIEMANN
Y OTROS
ME GUSTO ENCONTRAR TU TRABAJO
QUIERO APRENDER MUCHO SOBRE GEOMETRIAS.
SUERTE J.
Fecha: 05/12/2004 00:58.

Autor: Roberto Quiñones Me interesa compatir ideal sobre la proyeccion estereografica.
Fecha: 30/10/2005 00:20.

Autor: Zero_Mat Es interesante todo lo que trataban de dar a entender, pero el problema de la proyeccion estereografica de riemman no termina hay. hace un par de dias compartia con unos compañeros informacion sobre diche tema. Ahora supongan que la esfera esta como se trata en variable compleja, o sea que el plano corta a la esfera en el ecuador, y no en el punto S, antes mensionado. Esto quiere decir que si la relacion que hay entre el polo Norte (punto N) y cualquier punto de la esfera P se refleja en el plano. Bueno lo interesante es que si existen el mismo numero de puntos en la parte inferior como en la parte superior de la esfera entonces el numero de puntos reflejados dentro como fuera de la esfera en el plano deverian de ser iguales. lo cual deja no muy claro este consepto ya que la esfera tiene como condicien que es una esfera unitaria. y por lo tanto no puede de ninguna forma haber el mismo numero de puntos dentro como fuera de ella.
Fecha: 04/10/2006 04:42.

Autor: oscar martinez muy buenos comentarios pero tengo una inquietud como se demostraria la biyeccion entre la esfera y el plano
Fecha: 29/11/2006 00:32.

Autor: ben. estoy leyendo a penrose " el camino de la realidad" y no le entiendo casi nada. lo que acabo de encontrar aquí me da un poco de luz en la tiniebla de mi ignorancia
Fecha: 06/02/2007 14:48.

Autor: otroIgnorante Qué curioso, yo también he llegado aquí porque no entiendo la explicación de Penrose en su libro, y también me ha ayudado bastante
Fecha: 12/03/2007 19:19.

Autor: gustavo disculpen mi ignorancia,pero porque se toma al punto N como equivalencia del infinito?
Fecha: 28/05/2007 19:42.

Autor: cesar necesito hacer un trabajo de proyeccion estereografica de los puntos de una esfera sobre un plano y viceversa pero ocupo un programa que me haga poder explicarlo de manera dinamica, si alguien puede ayudarme, le estoy nuy agradecido.
Fecha: 29/05/2007 23:10.

Autor: juan alguien me podria ayudar a enteder la proyeccion estereografica o algun sitio donde pueda investigar sobre el mismo
Fecha: 13/03/2008 21:42.
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