На известном научном интернет-ресурсе Live Science вышла статья по довольно необычной теме: точному подсчету отверстий в теле человека. Чтобы ответить на этот, казалось бы, простой вопрос, авторы обратились к экспертам по топологии — разделу математики, изучающему свойства пространства. Математик Кэти Стеклз (Katie Steckles) из Манчестерского столичного университета в Великобритании (Manchester Metropolitan University) и популяризатор науки Джеймс Артур (James Arthur) помогли разобраться, сколько у нас «дырок» на самом деле и почему их число зависит от того, как на это посмотреть.
Кэти Стеклз объясняет, что в топологии «дыркой» считают только сквозное отверстие, через которое можно провести нить, и она выйдет с другой стороны. Поры на коже или слуховые протоки, упирающиеся в барабанную перепонку, с этой точки зрения — не отверстия, а тупики.
Если отбросить все «тупики», останутся известные всем проходы. Это рот, две ноздри, анус и четыре слезных протока в уголках глаз. Всего — восемь точек входа и выхода. Но математика предлагает смотреть глубже. Представьте, что вы расправляете тело, как выкройку. Тогда рот соединится с анусом в одну пищеварительную трубку, а носовые ходы и слезные каналы сольются в единую дыхательную систему. В итоге топологи насчитывают семь независимых сквозных туннелей.
Однако есть нюанс. Джеймс Артур, еще один популяризатор математики, обращает внимание на женскую анатомию. Влагалище ведет к матке, от которой отходят две фаллопиевы трубы. Их дальние концы открыты в брюшную полость. Получается, что теоретически через всю эту систему можно провести тончайшую нить. Исследования показывают, что яйцеклетка из одного яичника может быть захвачена фаллопиевой трубой с противоположной стороны. Это доказывает, что проход между двумя открытыми концами труб существует. Таким образом, с математической точки зрения, женский репродуктивный тракт образует ещё один сквозной путь, что добавляет к общему числу отверстий восьмое.
Получается, что точного единого ответа нет. Математики могут сказать «семь», а потом, подумав, добавить: «или восемь, если смотреть шире». Ответ зависит от того, что вы считаете отверстием и насколько готовы отойти от конкретной анатомии в сторону абстрактных топологических свойств формы. Ирония в том, что эта, казалось бы, праздная загадка прекрасно показывает, как математика помогает по-новому взглянуть на привычные вещи вроде нашего собственного тела.