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椰子上的毛为什么捋不顺

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原因是椰子外面有一层又厚又硬又干的壳。这个外壳看起来是一整块,实际上是由无数根毛发紧密交织而成。如果椰子的毛散开,椰子就会变成一个毛茸茸的球体。那么用什么方法可以把这个球体上的所有毛发都梳理光滑,不会有毛发竖起来,也不会像人的头发一样有纺呢?

很多人觉得这应该不是什么难事,尤其是有强迫症的人。以自己追求完美的心态,一定能达到这个目标。但是,在回答这个问题或者直接完成这个实验之前,这些人应该先研究一下相关的科学定理,避免回答错误或者做无用功,因为从科学的角度来说,把椰子上的汗毛全部捋平将是一件不可能完成的任务。

研究这一规律的理论叫做可拓论,其中的毛球定理决定了椰子上的毛永远无法完全梳理平整。这个定理的第一个证明者是布劳威尔,他通过数学原理给了这个定理充分的理论支持。即在球面上,不可能有连续的单位向量场。事实上,毛球定理不仅适用于单个球体,在多维球体空间中也是实用的。毛球定理证明了偶数维单位球上连续处处非零的切向量场是不存在的。

由于毛球定理在球面单位矢量中的权威性和广泛适用性,它在气象学中被广泛应用。而且产生了一个有趣的气象理论,就是因为地球表面形成的风的速度和方向是连续的,根据毛球定理,地球上总会有一个无风的地方(即风速为0)。在这样的零点附近,风的分布是螺旋形的,但绝不会从水平方向吹进或吹出中心(只能上升或下降)。

对应毛球定理,即至少有一根头发会一直竖起来。由此衍生出的另一个气象学理论是,在地球上任何时候,气旋和风眼都是不可避免的。风眼是平静的,但被风包围着。对应的毛球定理是,如果你把头发梳在光滑的椰子上,必然会出现发旋的样子,而围绕这个发旋的,就是已经梳理光滑的头发。

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