关于高维空间几何的问题.

问题描述:

关于高维空间几何的问题.
二维球面从任意一点展开两个坐标轴,得到一个平面.二维球面展开一个坐标轴变成一个圆柱面.三维超球面从任意一点展开三个坐标轴得到一个正方体,那三维超球面展开一个坐标轴是不是得到一个超圆柱面?

基本上就是.之所以说“基本上”,是因为不确定你所说的展开和我所理解的展开是不是一回事.这个超圆柱面的横截面是一个二维球面.那您说的 展开是什么意思呢?我的意思可以换种说法,就是一个二维平面,卷曲一维(首尾相连),变成一个二维圆柱面,卷曲两维,变成一个二维球面,三维超平面卷曲三维,变成一个三维超球面,三维超平面卷曲两维,一维保持平直,是不是得到一个超圆柱面?我就是这个意思。还有个问题,是不是在四维欧式空间R4中的三维超平面无论怎么卷曲,得到的都是一个三维超曲面?不从新提问了,分数已追加。如果不是等距映射的话,“展开”这个词的想象空间很大。我把二维球像削苹果皮一样切成一个卷曲的条,你说算不算展开?我不这么想可我不能保证你不这么想。总之,你没有具体说展开怎么作,那我就不确定你的意思。

就按你的说法倒过来想,二维平面卷曲两维也可能(而且是更可能)给出二维环面T^2(就像个救生圈一样),关键是具体怎么卷法。二维平面卷成什么都不确定了,三维空间能卷出什么就更不确定了(至少有 S^2 * R, S^2 * S^1, T^2 * R, S^3 好几个答案,这里的 * 表示笛卡尔积),因为你把它的前两维先卷出来,其结果就已经不确定了.唯一可以肯定的是,R^4 中的三维超平面卷曲之后得到的还是三维超曲面。

你从二维平面直接作单点紧化可以得到二维球面,或者先按你的设想卷成柱面,然后把柱面的两头分别捏起来,也就是两头分别作单点紧化,得到的也是二维球面。还可以用另外的方法卷曲,得到一个射影平面。总之,根据具体做法的不同,结果差异很大。削苹果皮的例子可能极端了点,但是我刚刚列举的三种结果都是很自然、很常见的。