5–7 grudnia 2025
D20
Europe/Warsaw strefa czasowa

Jakie powierzchnie można faktycznie zaczesać?

7 gru 2025, 11:30
30min
10A (D20)

10A

D20

Janiszewskiego 8, 50-372 Wrocław
wykład Matematyka teoretyczna Sesja matematyki teoretycznej

Mówca

Patryk Topór (Politechnika Gdańska)

Opis

Klasyczny problem „zaczesania sfery” (ang. hairy ball theorem) pyta, czy na sferze można niezerowo i ciągle ustawić wektor w każdym punkcie – czyli, w przenośni, „zaczesać sferę” bez powstawania wirów. Twierdzenie o zaczesaniu sfery, sformułowane i udowodnione przez Henriego Poincarégo oraz Luitzena Egberta Brouwera, głosi, że na sferze o parzystym wymiarze (w szczególności na sferze $S^{2}$) nie istnieje ciągłe, wszędzie niezerowe pole styczne. Innymi słowy, każda próba „zaczesania” sfery musi zakończyć się powstaniem co najmniej jednego punktu, w którym „włosy” stoją pionowo — czyli pole się zeruje.

W referacie przedstawimy uogólnienia tego klasycznego wyniku na inne powierzchnie, zarówno orientowalne, jak i nieorientowalne, oraz rozważymy przypadki powierzchni z brzegiem. Odpowiemy na pytanie, dla których powierzchni istnieje ciągłe, wszędzie niezerowe pole styczne, czyli które powierzchnie „można faktycznie zaczesać”.

W tym celu wykorzystamy narzędzia topologiczne, w szczególności charakterystykę Eulera, która odgrywa kluczową rolę w kryterium istnienia niezerowych pól stycznych. Wskażemy, w których przypadkach „zaczesanie” jest możliwe, a w których — nieuchronnie powstają wiry.

Główny autor

Patryk Topór (Politechnika Gdańska)

Dokumenty prezentacyjne