E-school di Arrigo
Amadori
Esercizi risolti
Esercizio : G204
Il nastro di Möbius come spazio quoziente del cilindro
rispetto al gruppo
, dove
è
la trasformazione antipodale e
è la trasformazione identica.
Risoluzione :
Una classe
, con
appartenente al cilindro, è indicata dal grafico :

(proporzioni e prospettive non rigorose)
Mostriamo, con procedimento intuitivo, che l'insieme della classi così formate è diffeomorfo al nastro di Möbius.
Ovviamente, il semicilindro indicato in colore nel grafico seguente contiene tutti i rappresentanti di tutte le classi per cui possiamo considerare ciascun punto del suddetto semicilindro come coincidente con la sua classe.

Evidentemente, le classi rappresentate dai punti situati sui
lati opposti
e
e da versi
opposti coincidono. Graficamente :

In particolare, il punto
coincide col punto
ed il punto
con
(anche se
abbiamo inizialmente posto
, possiamo estendere il ragionamento a questi punti) :

Rappresenteremo in definitiva questa corrispondenza "incrociata" di punti nel seguente modo :

E' intuitivo immaginare di "deformare" con continuità
il semicilindro facendo coincidere alla fine i punti
con
e
con
. In questo
modo abbiamo ottenuto il nastro di Möbius :

Salvo errori ed omissioni.
Fine.