復活哪吒真的要用藕,數學家已經證明了

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來源:知乎使用者“剁椒鹿”
年初最佳地獄笑話
什麼是同胚?
在電影《哪吒2》中,太乙真人復活哪吒為什麼要用藕?因為從拓撲學上來說:藕跟人是同胚(Homeomorphism)的,所以能夠經過連續變換得到一個人。
什麼是拓撲學上的同胚?復活哪吒顯然不能用甜甜圈,因為甜甜圈跟人不同胚,它的虧格是1。甜甜圈跟什麼是同胚的呢?跟茶杯是同胚的。
為了方便理解,我們不用公式。簡單來說就是:如果一個形狀可以透過拉伸、扭曲、彎曲等連續變形(但不撕裂、不粘合)變成另一個形狀,那麼它們就是同胚的。
想象你有一個橡皮泥做的甜甜圈(環形曲面),現在慢慢把它拉長、彎曲……看!它變成了一個馬克杯的形狀!
人的虧格是多少?
虧格又是什麼?簡單來說就是貫穿的洞。虧格g可以看作是一個曲面上的“洞的數量”:
  • g=0:球面(無洞)
  • g=1:環面(一個洞,如甜甜圈)
  • g=2:雙環面(兩個洞,如數字“8”形狀的面)
  • g=n:n 個洞的曲面
人的貫穿洞為什麼大約是7個呢?這是一種非常粗糙的類比法。具體來說怎麼得到這個結論的呢?
基礎模型是把人體想象成一個充氣的氣球(虧格0),然後新增第一個孔:消化道系統(口→食道→胃→腸→肛門),形成一個貫穿身體的"管道",這時我們得到虧格1。
重要原則:每個獨立的貫穿通道增加1個虧格,但是非貫穿的盲孔不算,體內獨立的空腔也不計算。
1. 口腔-直腸的消化道貫穿洞算1個。
2. 淚小管透過鼻淚管跟外界聯通所以是貫穿洞,兩隻眼睛上下各一個*4
3. 鼻孔*2,除了口腔直接與肛門相連線外,其他的孔透過體內其他方式與肛門間接聯通。
比如:鼻腔通往咽部,咽部與食道和氣管相連,而消化道和呼吸道的路徑最終會分別到達肛門和肺部。而鼻淚管將淚管和鼻孔相連。
所以到這裡我們就有1+4+2=7個孔。
經過簡化我們的拓撲學結構就是這樣的:
圖片來源:How Many Holes Does a Human Have?
哇!這不就是藕嗎!所以論證完畢,人類和藕在拓撲學上同胚!用藕覆活哪吒合情合理!
答疑:這些孔能算成虧格嗎?
  • 肚臍:看似是洞,但出生後閉合,不算
  • 毛孔:屬於表面凹陷,沒有貫穿,不算
  • 女性因為雙輸卵管開口,所以比男性多一個貫穿洞
  • 耳朵是盲孔,最終沒有與外界相連,所以不算貫穿孔
  • 肺內的肺泡空腔等內部空腔暫時不計算
另外這裡就有個人類身體不合理的地方,我們可以看出呼吸道和消化道都通向肛門。那麼就有個問題,身體怎麼知道我們在吃東西還是呼吸?
吞嚥食物時,食物需要透過咽部進入食道。咽部是呼吸道和消化道的交匯點,因此有時候食物可能誤入氣管(而不是進入食道)。這個過程被稱為“誤吸”
為了避免誤吸,喉頭上方有一個叫做會厭的結構,它在吞嚥時會關閉氣管口,防止食物進入氣管。如果你吃東西的時候笑了或者分神了,那麼會厭就沒有關閉氣管,就會導致食物進入氣管,容易嗆到甚至窒息。
所以大家吃東西一定要認真啊~

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