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XIV. Modelos Poligonais

(e a prova do Teorema de Classificação)

 

No último exemplo do Capítulo anterior vimos o quanto pode ser complicado determinar um homeomorfismo entre duas superfícies. Felizmente fomos ajudados pelo Teorema de Classificação: senão nem saberíamos que a superfície da página (...) é homeomorfa à soma conexa de um toro com um plano projetivo, sem uma tampa.

 

Então nos perguntamos: seria possível saber desse fato sem usar o Teorema de Classificação? Será possível "desmontar" a superfície em pedaços e então remontá-la exatamente como uma das superfícies previstas no diagrama da pg(...)?

 

A resposta é sim! Mostraremos neste Capítulo que se pode fazer esta desmontagem e colagem com qualquer superfície. De quebra, isso nos dará uma demonstração do Teorema de Classificação.

 

Para nos organizarmos nessa tarefa, introduziremos os modelos poligonais de superfícies.

 

Na Topologia, um polígono é uma região do plano delimitada por uma curva fechada que não se auto-intersecta. Além disso, essa curva é dividida em arestas (os "lados" do polígono) por um certo número de vértices. Na figura abaixo, por exemplo, vemos um polígono de seis lados!

 

 

Aqui pouco importa se os lados são segmentos de reta ou se são curvas. Dois polígonos com o mesmo número de lados são sempre isotópicos entre si, e em particular isotópicos a um polígono regular com esse número de lados. Veja na animação abaixo uma isotopia entre o polígono de seis lados que mostramos acima e um hexágono regular.

 

 
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