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BÜCHER UND ARTIKEL
DAS BAND, DAS MÖBIUS ENTWICKELT HAT
Bücher und Artikel / Und dann kam der Erfinder
In der Geschichte des berühmten Science-Fiction-Autors Arthur Clarke „The Wall of Gloom“ fragt der Weise Greil seinen Gesprächspartner: „Hier“, sagte er zu Braildon, „ist ein flaches Laken.“ Es gibt natürlich zwei Seiten. Können Sie sich dieses Blatt ohne zwei Seiten vorstellen? Braildon sah ihn überrascht an. - Es ist unmöglich..." Tatsächlich ist dies auf den ersten Blick unmöglich. Nehmen Sie einen Papierstreifen – er hat zwei Seiten. Sie können die Enden des Streifens verbinden, verkleben, Sie erhalten einen Ring und es bleiben immer noch zwei Oberflächen übrig: außen und innen. Und wenn Sie zuerst das Blatt drehen und dann die Enden verbinden? .. „Grail hat die Enden des Papierstreifens wieder zusammengefügt, ihn aber zunächst einmal verdreht. „Bewegen Sie jetzt Ihren Finger“, sagte Greil leise. Braildon tat dies nicht, er verstand bereits, was der alte Weise meinte. „Ich verstehe“, sagte er. - Keine zwei separaten Flugzeuge mehr. Nun – eine durchgehende Fläche, einseitige Ebene ...“ Der „verdrehte“ Ring wurde Möbius-Band genannt – nach dem deutschen Mathematiker, der seine ungewöhnlichen Eigenschaften erstmals beschrieb. Stellen Sie sich vor, dass eine Ameise entlang der Außenfläche eines gewöhnlichen Rings wandert. Wenn die Ameise die Ränder nicht überquert, sondern am Blatt entlang läuft, kehrt sie unter Umgehung der Außenfläche zu ihrem Ausgangspunkt zurück. Auf dem Möbiusstreifen dauert die Reise der Ameise doppelt so lange: Ohne die Kanten zu überqueren, umgeht die Ameise beide Oberflächen – die äußere und die innere. Eine solche Reise durch einen ungewöhnlichen Planeten unternimmt einer der Helden der „Wall of Gloom“. Fantastisch, sagen Sie. Nein! Auch heute noch werden die erstaunlichen Eigenschaften des Möbiusbandes in verschiedensten Erfindungen genutzt. Stellen Sie sich ein gewöhnliches Band vor, das einen Ring bildet. Auf die Außenseite des Bandes wird Schleifpulver aufgetragen. Das Band wird gegen das Produkt gedrückt, gerollt und poliert. Nach einiger Zeit nutzt sich die Schleifschicht auf dem Riemen selbst ab. Wir müssen den Vorgang unterbrechen und das Band wechseln. Wie kann man dafür sorgen, dass das Band doppelt so lange hält, wenn die Bandgröße nicht vergrößert werden kann? Vor einigen Jahren erhielt der sowjetische Erfinder A. Gubaidullin ein Autorenzertifikat für ein Schleifgerät mit Möbiusband: Die Abmessungen des Bandes blieben gleich, aber die Länge der Schleiffläche (und damit die Haltbarkeit des Bandes) verdoppelte sich . Ist das nicht eine witzige Lösung? Es gibt Filter, bei denen Flüssigkeit durch ein Band aus Filtermaterial geleitet wird. Nach und nach verstopft dieses Band, Sie müssen es wechseln. Sie haben wahrscheinlich schon erraten, was zu tun ist ... Ja, für den Filter mit dem Möbius-Streifen wurde auch ein Urheberrechtszertifikat ausgestellt. Es gibt auch ein Urheberrechtszertifikat für ein Tonbandgerät mit Möbiusband. Insgesamt wurden in den letzten Jahren in verschiedenen Ländern über hundert Patente und Urheberrechtszertifikate für die Verwendung dieses erstaunlichen Bandes ausgestellt. Es stellt sich heraus, dass Erfindungen nicht nur nach der Formel „List plus Physik“ entstehen, sondern auch nach der Formel „List plus Geometrie“ ... Schneiden Sie zwei Kreise aus Pappe aus. Legen Sie einen Kreis auf den Tisch und halten Sie den anderen Kreis über dem ersten. Verbinden Sie die Ränder der Scheiben mit mehreren Holzlatten. Besorge dir einen Gitterzylinder. So etwas wie ein Eichhörnchenrad, das auf der Seite liegt. Drehen Sie nun die obere Scheibe in die eine Richtung und die untere Scheibe in die andere. Es gibt eine krummlinige Figur mit einer dünnen „Taille“, die an eine Sanduhr erinnert. Je größer der Drehwinkel der Scheiben ist, desto dünner ist die „Taille“. Diese Figur wird als Rotationshyperboloid bezeichnet und weist viele Eigenschaften auf, die für den Erfinder sehr attraktiv sind. Die Oberfläche des Hyperboloids ist krummlinig, obwohl sie aus geraden Lamellen besteht. Daher ist das Hyperboloid leicht herzustellen. Der Schuchow-Turm im Moskauer Fernsehzentrum auf Shabolovka ist ein Hyperboloid. Der Turm besteht aus geraden Metallstäben und die „Torsion“ verleiht der Struktur Stabilität und Festigkeit. Es wäre sehr schwierig, einen Turm mit einer anderen gekrümmten Ebene zu bauen: Dafür wären gekrümmte Stäbe erforderlich. Die wertvollste Eigenschaft eines Hyperboloids besteht darin, dass sich die Krümmung seiner Oberfläche leicht ändern lässt. Basis gedreht – die Krümmung verändert sich. Diese Eigenschaft wurde in vielen Erfindungen genutzt. In Japan wurden beispielsweise kürzlich „Hyperboloid“-Rollen für ein Förderband patentiert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Zylinderrollen verändern „Hyperboloid“-Rollen ihre Krümmung und damit die Krümmung des Förderbandes. Und das ist sehr wichtig. Beim Transport von Schüttgütern muss das Band konkav sein. Wenn sich Kartons auf dem Förderband befinden, sollte das Band flach sein. In der Urheberurkunde Nr. 426 618 werden folgende Ansprüche angegeben: „Eine Kopierwalze einer Kartoffelerntemaschine, enthaltend zwei auf einer Welle montierte Scheiben, die durch Zweige miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Möglichkeit einer Anpassung der Arbeitsfläche gewährleistet ist.“ der Eisbahn an unterschiedliche Profile der Beete anzupassen, die Zweige sind mit Scheiben verbunden, die angelenkt sind, und die Scheiben sind auf einer Welle montiert, mit der Möglichkeit, sie relativ zueinander zu drehen. Das Wort „Hyperboloid“ wird nicht erwähnt, aber auch ohne Erklärung ist klar – die Eigenschaft des Hyperboloids wird genutzt, um die Krümmung leicht zu verändern. Es gibt viele andere „geometrische Erfindungen“, die auf der Verwendung von Paraboloiden, Spiralen usw. basieren. Es stellt sich heraus, dass der Erfinder nicht nur Physik, sondern auch Mathematik kennen muss. Und nicht nur Mathe. Wenn die Theorie der erfinderischen Problemlösung um Kenntnisse zumindest der „Schul“-Chemie erweitert wird, wird das kreative Arsenal erheblich bereichert.
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