Дикий узел
Дикий узел — патологическое вложение окружности в пространство.
Дикие узлы можно найти в некоторых кельтских узорах.
Определение
Узел называется ручным, если он может быть «утолщён», то есть если существует его расширение до полнотория S 1 × D 2, допускающего вложение в 3-сферу. В теории узлов и в теории 3-многообразий часто слово «ручной» опускается.
Узлы, не являющиеся ручными, называются ди́кими и могут иметь патологическое поведение.
Примеры
Дикими являются узлы, содержащие так называемые дуги Фокса — Артина — некоторые простые дуги, полученные диким вложением в . Например, для дуги фундаментальная группа () нетривиальна, для дуги группа тривиальна, но само не гомеоморфно дополнению в к точке[1].
На рисунке выше приведён дикий узел с одной дикой (патологической) точкой. Легко построить дикий узел, содержащий несколько патологических точек, бесконечное число таких точек, и даже несчётное множество патологических точек. В книге Сосинского[2] приведено построение дикого узла, патологические точки которого образуют канторово множество. Возможно представить и дикий узел, содержащее более сложное множество — ожерелье Антуана[2].
Свойcтва
- Узел является ручным тогда и только тогда, когда он может быть представлен в виде конечной ломаной.
- Гладкие узлы являются ручными.
Вариации и обобщения
- Нетривиальные дикие узлы появляются и в сферах старших размерностей. Например по теореме о двойной надстройке, двойная надстройка над сферой Пуанкаре гомеоморфна стандартной сфере . При этом экватор двойной надстройки образует в дикой узел и его дополнение имеет нетривиальную фундаментальную группу.
См. также
Примечания
- Войцеховский М. И. Дикий узел // Математическая энциклопедия / Гл. ред. И. М. Виноградов. — М.: Советская Энциклопедия, 1979. — Т. 2. — С. [69] (стб. 137—138).
- Сосинский, 2005, с. 22.
Литература
- L. H. Kauffman. An invariant of regular isotopy // Transactions of the American Mathematical Society. — American Mathematical Society, 1990. — Vol. 318, № 2.
- А. Б. Сосинский. Узлы. Хронология одной математической теории. — Москва: МЦНМО, 2005. — ISBN 5-94057-220-0.