رياضيات

ما هي تطبيقات الطوبولوجيا وأنواعها؟ وكيف بدأت؟

<div id&equals;"wtr-content" &NewLine;&Tab; &Tab;data-bg&equals;"&num;FFFFFF" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-width&equals;"6" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mute&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fgopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement&equals;"bottom" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-content-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-touch&equals;"bottom" &NewLine;&Tab;&Tab; data-placement-offset-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-transparent&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-shadow&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-touch&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-non-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-comments&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-commentsbg&equals;"&num;ffcece" &NewLine;&Tab; &Tab;data-location&equals;"page" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedfg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-endfg&equals;"transparent" &NewLine;&Tab; &Tab;data-rtl&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;>&NewLine;<p>ما هي تطبيقات الطوبولوجيا وأنواعها؟ وكيف بدأت؟<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p> يرجع ظهور الطوبولوجيا، كمجال في الرياضيات، إلى تحليل المواقع للفرنسي «Ù‡Ù†Ø±ÙŠ <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;D8&percnt;AD&percnt;D8&percnt;AF&percnt;D8&percnt;B3&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D8&percnt;A9-&percnt;D8&percnt;A8&percnt;D9&percnt;88&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;86&percnt;D9&percnt;83&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D8&percnt;B1&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D9&percnt;87&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">بوانكاريه<&sol;a>-Henri Poincaré»&period; وبالرغم من أن العديد من الأفكار الطوبولوجية، ظهرت خلال القرن ونصف القرن الماضي ،إلا أن «Geometria sites»ØŒ التي تعني هندسة المواقع، قد استخدمها عالم الرياضيات السويسري «Ù„يونارد أويلر-Leonhard Euler»ØŒ في عام 1735 لوصف حله لمشكلة <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;b4&percnt;d9&percnt;83&percnt;d9&percnt;84&percnt;d8&percnt;a9-&percnt;d8&percnt;ac&percnt;d8&percnt;b3&percnt;d9&percnt;88&percnt;d8&percnt;b1-&percnt;d9&percnt;83&percnt;d9&percnt;88&percnt;d9&percnt;86&percnt;d9&percnt;8a&percnt;d8&percnt;ac&percnt;d8&percnt;b3&percnt;d8&percnt;a8&percnt;d9&percnt;8a&percnt;d8&percnt;b1&percnt;d8&percnt;ac-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d8&percnt;b3&percnt;d8&percnt;a8&percnt;d8&percnt;b9&percnt;d8&percnt;a9&sol;">جسور كونيجسبرج<&sol;a>&period; إذ إن عمل أويلر في هذه المشكلة، هو بداية نظرية الرسم البياني&period; التي تشترك في العديد من الأفكار مع الطوبولوجيا&period; لكن ما هي تطبيقات الطوبولوجيا وما أنواعها؟ هذا ما سنعرفه في المقال التالي&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">ما هي الطوبولوجيا ببساطة؟<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p> ‏الطوبولوجيا هي فرع من فروع الرياضيات&period; تُسمى أيضًا باسم «Ù‡Ù†Ø¯Ø³Ø© الألواح المطاطية»&period; يتم اعتبار أي شكلين متكافئين طوبولوجيًا، إذا كان بإمكاننا تشويههما أو تغيير شكلهما كالمطاط &period; يتم ذلك من خلال حركات مثل الانحناء، والالتواء، والتمدد، والانكماش&period; دون السماح بتمزيقهما أو لصق أجزاء منهما ببعضهما&period; <&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<figure class&equals;"wp-block-image alignleft size-large is-resized"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2021&sol;06&sol;6eee7dbd18d15ae760784fd3a6945924&period;png" alt&equals;"الطبولوجيا &NewLine; https&colon;&sol;&sol;www&period;pinterest&period;com&sol;pin&sol;425590233513005119&sol;" class&equals;"wp-image-39133" width&equals;"590" height&equals;"136"&sol;><&sol;figure>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">ماذا يهم الطوبولوجيا؟<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>الموضوعات الرئيسة التي تهم الطوبولوجيا، هي الخصائص التي تظل ثابتة دون تغيير، بسبب أي تشوه يحدث لها&period; وتختلف الطوبولوجيا عن الهندسة بالرغم من تشابهما&period;<br><br>في الهندسة، تكون الأشكال كالدوائر، والأشكل متعددة السطوح، أجساما صلبة&period; إذ إن الأشكال المكافئة هندسيًا، غالبًا ما تشترك في الكميات المقاسة عدديًا مثل الأطوال والزوايا، بينما الأشكال الطوبولوجية تشبه بعضها البعض أكثر بالمعنى النوعي&period; حيث تعتبر الأشكال أشياء مرنة كما لو كانت مصنوعة من المطاط&period;<br><br>الطبولوجي حر في تمديد وتحريف الشكل&period; الكرة والمكعب أشكال هندسية مميزة، ولكن بالنسبة إلى الطوبولوجي لا يمكن تمييزهما&period;<br>‏<br>‏ إذا كنت تسعى إلى إثباتٍ رياضيٍّ بأن القميص والسروال مختلفان&period; فيجب عليك اللجوء إلى الطوبولوجيا&period; <br>‏<br>‏التفسير عندئذ سيكون&colon; لديهم أعداد مختلفة من الثقوب&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">أنواع الطوبولوجيا<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading">أولًا&colon; الطوبولوجيا العامة أو طبولوجيا النقاط<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p> الطوبولوجيا العامة، هي فرع الطوبولوجيا الذي يتعامل مع التعريفات، والتركيبات الأساسية، لنظرية المجموعات المستخدمة في الطوبولوجيا&period; وهي الأساس في معظم الفروع الأخرى للطوبولوجيا، بما في ذلك الطوبولوجيا التفاضلية، والطوبولوجيا الهندسية، والطوبولوجيا الجبرية&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading">ثانيًا&colon; الطوبولوجيا الاندماجية<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p> تأخذ الطوبولوجيا الاندماجية في الاعتبار، الخصائص العامة للمساحات التي اُنشأت من شبكة من الرؤوس والحواف والوجوه&period; تُعد الطوبولوجيا الاندماجية أقدم فرع من فروع الطوبولوجيا&period; يعود تاريخها إلى أويلر، حينما أثبت أن الفراغات المتكافئة طوبولوجيًا، لها نفس الثابت العددي، والذي نسميه الآن صيغة أويلر&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading">ثالثًا&colon; الطوبولوجيا الجبرية<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>نشأت فكرة ربط الأشياء أو الهياكل الجبرية بالفراغات الطوبولوجية، في وقت مبكر من تاريخ الطوبولوجيا&period; كان الحافز الأساسي في هذا الصدد، هو إيجاد ثوابت طوبولوجية مرتبطة بهياكل مختلفة&period; أبسط مثال على ذلك هو صيغة أويلر&period;<br><br>تأخذ الطوبولوجيا الجبرية الخصائص العامة للمساحات أيضا، وتستخدم أشكالًا جبرية مثل الحلقات للإجابة عن الأسئلة الطوبولوجية&period; إذ تقوم بتحويل المشكلة الطوبولوجية إلى مشكلة جبرية لحلها بشكل أسهل، فمثلًا من خلال الاختلاف في مجموعات التماثل يمكننا التمييز بين شكلين&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h4 class&equals;"wp-block-heading">يوجد أفرع للطوبولوجيا الجبرية مثل&colon;<&sol;h4>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h5 class&equals;"wp-block-heading">-الطوبولوجيا التفاضلية&period;<&sol;h5>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h5 class&equals;"wp-block-heading">-‏نظرية العقدة&period;<&sol;h5>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h5 class&equals;"wp-block-heading">-‏الطوبولوجيا الهندسية&period;<&sol;h5>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">تطبيقات الطوبولوجيا<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p> ‏تُستخدم الطوبولوجيا في العديد من فروع الرياضيات، مثل المعادلات القابلة للتفاضل، والأنظمة الديناميكية، ونظرية العقدة، وسطوح <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;D9&percnt;85&percnt;D8&percnt;A7-&percnt;D9&percnt;87&percnt;D9&percnt;8A-&percnt;D8&percnt;AD&percnt;D8&percnt;AF&percnt;D8&percnt;B3&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D8&percnt;A9-&percnt;D8&percnt;B1&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D9&percnt;85&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;86&percnt;D8&percnt;9F&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">ريمان<&sol;a> في التحليل المعقد&period; كما أنها تستخدم في نظرية الأوتار في الفيزياء، ولوصف بنية الكون والمكان&period; <&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<ul class&equals;"wp-block-list"><li>تساعدنا طوبولوجيا الشبكات على فهم&colon;<&sol;li><&sol;ul>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>&&num;8211&semi; العناصر المختلفة لشبكاتنا ومكان اتصالهم&period;<br>&&num;8211&semi; ‏توضح لنا كيف يتفاعلون، وما يمكن أن نتوقعه من أدائهم&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<ul class&equals;"wp-block-list"><li>الطوبولوجيا، شرطٌ رئيسيُّ لنظام المعلومات الجغرافية، لإدارة البيانات وسلامتها&period; بشكل عام، يدير نموذج البيانات الطوبولوجية العلاقات المكانية، عن طريق تمثيل الأشكال المكانية &lpar;معالم النقطة والخط والمساحة&rpar;، كرسم بياني أساسي للأولويات الطوبولوجية، العقد والوجوه والحواف&period; تدخل الطوبولوجيا أيضًا في علم <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;D9&percnt;86&percnt;D8&percnt;B8&percnt;D8&percnt;B1&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D8&percnt;A9-&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;84&percnt;D8&percnt;A3&percnt;D9&percnt;84&percnt;D8&percnt;B9&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D8&percnt;A8-&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;84&percnt;D8&percnt;AA&percnt;D8&percnt;B7&percnt;D9&percnt;88&percnt;D8&percnt;B1&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D8&percnt;A9&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">الأحياء التطوري <&sol;a>، وذلك لتمثيل العلاقة بين النمط الظاهري والنمط الجيني&period; يمكن فصل الأشكال المظهرية التي تبدو مختلفة تمامًا عن طريق عدد قليل من الطفرات&period; اعتمادًا على كيفية تعيين التغييرات الجينية، لتغيرات النمط الظاهري أثناء التطور&period; <&sol;li><li>في الكيمياء، توفر الطوبولوجيا طريقة لوصف البنية الجزيئية والتنبؤ بها&period;<&sol;li><li> في فيزياء الكم، تُسخر التكنولوجيا فيزياء الكم لإجراء العمليات الحسابية بشكل أسرع، إذ ‏اقترح الفيزيائي «Ø£Ù„يكسي كيتاييف-Alexei Kitaev» الكمبيوتر الكمومي الطوبولوجي في عام 1997، والذي سيُساعد على حل مشكلات، لا تستطيع حلها أجهزة الكمبيوتر العملاقة&period; ففي الحوسبة الكمومية، البت الكمي أو الكيوبت هو الوحدة الأساسية للمعلومات الكمومية&period; وتأتي الأنظمة الطوبولوجية لتوفر أحد الحلول لمشكلة الدقة وجعل الكيبوتات مستقرة&period; إذ إن أحد الألغاز في الحوسبة الكمومية، هو عدم استقرار الكيوبت&period; <&sol;li><&sol;ul>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">المصادر<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<ul class&equals;"wp-block-list"><li><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;uwaterloo&period;ca&sol;pure-mathematics&sol;about-pure-math&sol;what-is-pure-math&sol;what-is-topology">uwaterloo<&sol;a><&sol;li><li><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;britannica&period;com&sol;science&sol;topology">britannica<&sol;a><&sol;li><&sol;ul>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p><&sol;p>&NewLine;<div class&equals;"uwp&lowbar;widgets uwp&lowbar;widget&lowbar;author&lowbar;box bsui sdel-9a8e25eb" ><div class&equals;"d-block text-center text-md-start d-md-flex p-3 bg-light ">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;ayaa-yasser&sol;"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;lh3&period;googleusercontent&period;com&sol;a-&sol;AOh14GiXc&lowbar;z5AZaFiwnh3BU4SS9upMkwh1XvIHNO6zpJ4A&equals;s96-c" class&equals;"rounded-circle shadow border border-white border-width-4 me-3" width&equals;"60" height&equals;"60" alt&equals;"Ayaa Yasser"><&sol;a>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<div class&equals;"media-body">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<h5 class&equals;"mt-0">Author&colon; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;ayaa-yasser&sol;">Ayaa Yasser<&sol;a><&sol;h5>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<p>آية من مصر، أدرس الرياضيات، مُحبة للعلوم والبحث العلمي&period;<&sol;p>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div><&sol;div><&sol;div><div style&equals;'text-align&colon;center' class&equals;'yasr-auto-insert-visitor'><&excl;--Yasr Visitor Votes Shortcode--><div id&equals;'yasr&lowbar;visitor&lowbar;votes&lowbar;dab656e6587c1' class&equals;'yasr-visitor-votes'><div class&equals;"yasr-custom-text-vv-before yasr-custom-text-vv-before-39127">اضغط هنا لتقييم التقرير<&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-second-row-container-dab656e6587c1' &NewLine; class&equals;'yasr-vv-second-row-container'><div id&equals;'yasr-visitor-votes-rater-dab656e6587c1' &NewLine; class&equals;'yasr-rater-stars-vv' &NewLine; data-rater-postid&equals;'39127' &NewLine; data-rating&equals;'0' &NewLine; data-rater-starsize&equals;'32' &NewLine; data-rater-readonly&equals;'false' &NewLine; data-rater-nonce&equals;'79bfbbed13' &NewLine; data-issingular&equals;'true' &NewLine; ><&sol;div><div class&equals;"yasr-vv-stats-text-container" id&equals;"yasr-vv-stats-text-container-dab656e6587c1"><svg xmlns&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;w3&period;org&sol;2000&sol;svg" width&equals;"20" height&equals;"20" &NewLine; class&equals;"yasr-dashicons-visitor-stats" &NewLine; data-postid&equals;"39127" &NewLine; id&equals;"yasr-stats-dashicon-dab656e6587c1"> &NewLine; <path d&equals;"M18 18v-16h-4v16h4zM12 18v-11h-4v11h4zM6 18v-8h-4v8h4z"><&sol;path> &NewLine; <&sol;svg><span id&equals;"yasr-vv-text-container-dab656e6587c1" class&equals;"yasr-vv-text-container">&lbrack;Average&colon; <span id&equals;"yasr-vv-average-container-dab656e6587c1">0<&sol;span>&rsqb;<&sol;span><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-loader-dab656e6587c1' class&equals;'yasr-vv-container-loader'><&sol;div><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-bottom-container-dab656e6587c1' class&equals;'yasr-vv-bottom-container'><&sol;div><&sol;div><&excl;--End Yasr Visitor Votes Shortcode--><&sol;div>

Related Post
Ayaa Yasser

آية من مصر، أدرس الرياضيات، مُحبة للعلوم والبحث العلمي.

Share
Published by
Ayaa Yasser

Recent Posts

سر التباين العظيم: 1.2% من الاختلافات الجينية فقط تفصلنا عن الشمبانزي.. فكيف صنعنا الحضارة؟

هل تساءلت يومًا كيف نختلف نحن البشر عن أقرب أقربائنا من الرئيسيات، الشمبانزي، على الرغم…

6 ساعات ago

الخطر الصامت يتسلل إلى أعماق الحياة: الميكروبلاستيك يهدد الخصوبة البشرية!

في ظل تسارع وتيرة التلوث البيئي، تبرز أزمة البلاستيك (Plastics) كواحدة من أخطر التحديات التي…

7 ساعات ago

عندما يتوحش الذكاء الاصطناعي: فضيحة “العضو الذكري العملاق” تفضح أزمة النشر العلمي العالمي

عاصفة في سماء المعرفة.. هل تتهاوى أسس البحث العلمي؟في عالمنا الحديث، تتسارع وتيرة إنتاج المعرفة…

15 ساعة ago

ثورة الإنجاب: حلم الإنجاب يتحقق من خلايا الجسد!

تطورات علمية مذهلة تقرب البشرية من إنتاج خلايا جنسية كاملة من خلايا جسدية عادية، فهل…

يومين ago

عندما يتوهج العلم على منصات الأزياء: فستان يضيء بالحياة!

في عالم تتسارع فيه وتيرة الابتكار وتتداخل فيه مجالات المعرفة، شهد أسبوع باريس للهوت كوتور…

3 أيام ago

كتابة جينات البشر.. ثورة علمية لعلاج الأمراض المستعصية ومخاوف من “الأطفال المصممين” والأسلحة البيولوجية

مشروع الجينوم البشري الصناعي يفتح أبواب المستقبل ويثير عاصفة من الجدل الأخلاقي في خطوة قد…

3 أيام ago