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“1904年,法国数学家亨利·庞加莱在提出了一个拓扑学的猜想:任何一个单连通的,闭的三维流形一定同胚于一个三维的球面。”
“如果你认为这个说法太抽象的话,我们不妨做这样一个想象:我们想象一个球形的房子,房子墙壁是用钢做的,非常结实,没有窗户没有门,我们在这样的球形房子里,拿一个气球来。随便什么气球都可以(其实对这个气球是有要求的)。这个气球并不是瘪的,而是已经吹成某一个形状,什么形状都可以(对形状也有一定要求)。但是这个气球,我们还可以继续吹大它。还要假设,这个气球的皮是无限薄的。”
“好,接着我们继续吹大这个气球,一直吹。吹到最后会怎么样呢?庞加莱先生猜想,吹到最后,一定是气球表面和整个球形房子的墙壁表面紧紧地贴住,中间没有缝隙。”
“我们还可以换一种方法想想:如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那么我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那么不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。我们说,苹果表面是“单连通的”,而轮胎面不是