Singolarità delle coordinate su una sfera

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • Il testo affronta il problema delle singolarità su una sfera durante la scelta di un sistema di coordinate.
  • Spiega che è possibile mappare una sfera con una sola singolarità polare.
  • Le singolarità polari non sono reali, ma artefatti dovuti alla scelta del sistema di coordinate.

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Il problema delle singolarità.

Su una sfera, qualsiasi sia il sistema di coordinate scelto, non puoi evitare le singolarità (ad esempio, due singolarità polari):
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Notate che è possibile mappare una sfera utilizzando una sola "singolarità polare". Tagliate la sfera lungo questa prima famiglia di piani, tutti passanti per una stessa retta:
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Poi introducete la seconda famiglia di piani, che interseca anche la sfera.

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Se escludiamo questa zona problematica locale, altrove non ci sono problemi. Osservando la sfera dall'altro lato, ottenete questo:
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Tuttavia, nei punti S, i valori di a e b non sono semplicemente definiti!

Tuttavia, una sfera è fondamentalmente una superficie regolare. Girate un uovo tra le mani: non scoprirete nessun punto particolare, nessuna singolarità intrinseca.
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Conclusione: queste singolarità sono un artefatto dovuto alla scelta delle coordinate.

Queste singolarità polari non sono "reali", non costituiscono delle singolarità intrinseche. Scegliete un sistema di coordinate, e poi un punto (o due) arbitrario diventa singolare. Le due singolarità di una sfera mappata — il polo nord e il polo sud — sono una creazione puramente artificiale dovuta alla scelta del sistema di coordinate.