上學時學幾何,老師總說平行線是永不相交的。黑板上畫兩條直線,尺子比著標上箭頭,說它們就這么一直跑,永遠不會碰到一起。那時候覺得這事兒天經地義,就像1加1等于2一樣肯定。
但后來慢慢發現,這說法其實有個前提,得在平平整整的平面上。咱們在桌子上畫直線,桌面是平的,那兩條線確實各走各的,距離都不帶變的。歐幾里得老爺子當年定的規矩就是這樣,過直線外一點,只能畫出一條線跟它平行,多一條都不行。咱們做的幾何題,算的同位角、內錯角,全是按這個來的。
可要是換個場地呢?比如在一個球面上。拿個地球儀看看,那些豎著的經線,本來以為是平行的吧?結果到了南極北極,全都扎到一個點上了。這就是黎曼幾何里說的情況,空間是鼓鼓的,像個皮球,這時候隨便兩條直線,跑著跑著肯定會遇上。還有羅巴切夫斯基搞的雙曲幾何,空間是有點往下凹的,過一個點能畫出好幾條線都跟原來的直線不相交,聽起來怪,但確實有它的道理。
這些彎彎繞繞的幾何,可不是數學家瞎想的。愛因斯坦搞廣義相對論的時候,就靠非歐幾何來算那些彎曲的時空。比如光本來走直線,遇到大質量天體,路徑會彎,這時候用平面幾何就說不清了,非得用這些講彎曲的幾何才行。原來數學里的道理,還能幫咱們看懂宇宙的樣子。
再往深了想,不在一個平面上的線呢?比如房間里,墻角有條豎線,天花板上有條橫線,這兩條線方向看著差不多,卻不在同一個平面里。它們既不平行,也不會相交,就這么各在各的空間里待著,這叫異面直線。三維建模的時候經常遇到這種情況,屏幕上看著好像交叉了,其實是視角騙了人。
生活里還有些假相。站在鐵軌中間往遠處看,兩條鐵軌明明是平行的,卻好像慢慢湊到一起,在地平線那里碰個面。這不是鐵軌真的交了,是咱們眼睛的透視效果在搞鬼。你畫公路,越遠越窄,最后縮成一個點,其實路還是寬寬的,沒碰在一起。
所以說,平行線交不相交,得看在哪兒說這話。在平地上,它們各走各的;在球面上,繞著繞著就遇上了;在立體空間里,可能根本沒機會說上話;有時候眼睛看到的,也不一定是真的。
你平時有沒有見過這種騙人的平行線?比如遠處的高樓線條,或者畫圖紙上的直線,看著像交叉了,其實沒交?可以在評論區聊聊,看看大家都發現過哪些有趣的情況~
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