E-school di Arrigo
Amadori
Esercizi risolti
Esercizio : G205
La bottiglia di Klein come
spazio quoziente del toro ordinario
rispetto al gruppo
, dove
è
la trasformazione antipodale e
è la trasformazione identica.
Risoluzione :
Una classe
, con
appartenente al toro ordinario, è indicata dal grafico :

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

La corrispondenza delle classi poste sui cerchi
,
è indicata
dal grafico :

Per portare a coincidere i suddetti cerchi in modo che le classi poste su di essi coincidano correttamente, visti i versi indicati dalle frecce, occorre la seguente sequenza di movimenti :

(disegni di bassa qualità perché eseguiti a mano libera)
Abbiamo così "costruito" la bottiglia di Klein.
Si noti l'evidente auto-intersezione.
Salvo errori ed omissioni.
Fine.