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毛球定理

毛球定理是一個數學定理,具體內容如下:

在數學中,特別是在代數拓撲微分幾何領域,毛球定理指出,在一個單位球(例如籃球)的表面,無法通過連續且處處非零的切向量場來覆蓋整個球面。這意味著,總是存在至少一個點,在該點處,切向量場的值為零。

毛球定理可以推廣到更高維度的球面,但對於偶數維度的球面才成立。例如,在二維的情況下,毛球定理指出,無法通過連續且非零的向量場來覆蓋整個球面,因為這樣的向量場至少在一個點處為零。

毛球定理的一個著名套用是在氣象學中。如果將地球表面的風視為一個向量場,那麼毛球定理表明,在任何時刻,地球表面必定存在至少一個風速為零的點。

毛球定理還揭示了物理現象中的一些有趣現象,如旋渦的存在。

該定理最初由荷蘭數學家布魯斯·布魯斯(Brouwer)於1912年提出。