ما هو شريط موبيوس Mobius Strip ؟

ما هو شريط موبيوس Mobius Strip ؟

هل تتذكرون ما تعلمناه في المدرسة عن المالانهاية؟. يعرف معظمنا الرمز الرياضي الدال على المالانهاية Infinity ، والذي يُدعى Lemniscate  بمعنى Ribbon  أوشريط التزيين الملتف.

هل تعرفون أيضا أن رمز المالانهاية المستخدم في الرياضيات يطابق شكلاً حقيقياً على أرض الواقع؟ نعم، أنه شريط موبيوس!.

سمي شريط موبيوس نسبة إلى الرياضي والفلكي اوجست فيرديناند موبيوس الذي ابتكره في أيلول من عام 1858. وامعاناً في الغرابة فإن نفس الفكرة خطرت على بال عالم الرياضيات الألماني جوهان بينديكت ليستنج قبلها بثلاثة اشهر، ولسوء حظ ليستنج فإن الشريط الشهير سمي باسم موبيوس وليس ليستنج.

ما المهم في هذا الشريط على اية حال؟

شريط موبيوس  هو شريط ذو مبدأ بسيط للغاية : شريط واحد، ذو بعدين، مسطح، نقوم بلف احد طرفيه ( بمقدار  180° ) ثم نلصقه بالطرف الآخر، مما يحوله إلى شريط ذو وجه واحد، وطرف واحد. أي انه لو وضعت نملة عليه ستمشي فوق الشريط وتعود إلى النقطة التي بدأت منها دون ان تقطع احدى حوافه، لأنه تحول الى شريط ذو وجه واحد فقط.

عندما قمنا باحضار الشريط الورقي المسطح فإن هذا يعني ضمناً أن له وجهان، وجه من الاعلى ووجه من الاسفل، وهذا ما يطلق عليه Orientable، اي يمكن ثنيه وتوجيهه إلى اتجاهين ( اعلى واسفل هنا ). لكن شريط موبيوس الناتج له وجه واحد!.

لا تستطيع تصديق ذلك؟ ضع قلمك على الشريط الذي صنعته وارسم خطاً ، ستجد أن خطك قد مر على وجهي الشريط دون ان ترفع قلمك، ثم عاد الى نقطة البداية!.

هل لشريط موبيوس تطبيقات عملية؟

نعم،فبالاضافة إلى انه بدأ كمفهوم رياضي بحت، وله معادلات تفاضلية تحاول وصفه، إلا ان تطبيقات عملية كثيرة اعتمدت على مبدئه، ومنها الاحزمة الناقلة.

لكن لماذا تصمم الاحزمة الناقلة على شكل شريط موبيوس؟ ببساطة لزيادة عمرها التشغيلي؛ حيث ستتوزع الشقوق والاهتراء على الشريط كله وليس على احد اوجهه فقط، ونفس المبدأ تم تطبيقه على الاشرطة في الطابعات وآلات التسجيل وآلات الكتابة.