А. Б. СОСИНСКИЙ
УЗЛЫ
ХРОНОЛОГИЯ ОДНОЙ
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ
ТЕОРИИ
Москва
Издательство МЦНМО
2005
УДК 515. 16
ББК 22. 15
С66
Сосинский А. Б. С66 Узлы. Хронология одной математической теории: — М. : МЦНМО,
2005. — 112 с. ISBN 5-94057-220-0
Современная теория узлов — бурно развивающаяся область математики, име-
ющая приложения в физике, биологии и химии. В книге популярно рассказывается
об основных этапах развития этой теории начиная со времени ее возникновения око-
ло 150 лет назад. Занимательное изложение сопровождается большим количеством
иллюстраций. Книга доступна школьникам старших классов. Она будет интересна широкому
кругу читателей. ББК 22. 15
© Сосинский А. Б. , 2005
ISBN 5-94057-220-0 © МЦНМО, 2005
Оглавление
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Глава 1. Атомы и узлы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Глава 2. Узлы, сплетенные из кос . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Глава 3. Плоские диаграммы узлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Глава 4. Арифметика узлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 51
Глава 5. Хирургия и инварианты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Глава 6. Полином Джонса и спиновые модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Глава 7. Инварианты конечного порядка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Глава 8. Узлы и физика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Введение
У
зел галстука, узлы корабелов и альпинистов, гордиев узел, клубок
змей, петля палача... Узлы — это и обиходные предметы, и символы
сложности, а порой — метафоры зла. Не знаю почему, но математи-
ки их долго игнорировали. Робкая попытка Вандермонда *) в конце XVIII
в. , наброски узлов юного Гаусса в начале XIX в. не в счёт. Только в XX в. математики всерьез взялись за дело. Но вплоть до середины 80-х гг. тео-
рия узлов оставалась всего-навсего одной из ветвей топологии: достаточно
разработанная, конечно, но интересующая лишь узкий круг специалистов
(в основном немецких и американских). Сегодня это изменилось. Узлы — точнее, математическая теория уз-
лов — интересует многих биологов, химиков, физиков. Узлы вошли в моду. На западных телеканалах о них вещают постмодернисты, со свойствен-
ными им самоувереностью и некомпетентностью. Выражения «квантовая
группа» или «полином узла» употребляются, порой невпопад, в околона-
учных радио- и телепередачах.