Тем не менее, все вместе они сцеплены.
Математические свойства
Несмотря на кажущуюся из иллюстраций естественность колец Борромео, из геометрически идеальных окружностей такое зацепление сделать невозможно. Также это можно увидеть, рассмотрев диаграмму узла: если предположить, что окружности 1 и 2 касаются в двух точках пересечения, то они лежат либо в одной плоскости, либо на сфере. В обоих случаях третья окружность должна пересекать эту плоскость или сферу в четырёх точках и не лежать на ней, что невозможно.
В то же время подобное зацепление можно осуществить с помощью эллипсов, причём Эксцентриситет этих эллипсов можно сделать сколь угодно малым. По этой причине тонкие кольца, сделанные из гибкой проволоки, можно использовать как кольца Борромео.
Зацепление
Гиперболическая геометрия
Кольца Борромео являются примером гиперболического сцепления - дополнение колец Борромео в 3-сфере допускает полную гиперболическую метрику с конечным объёмом. Каноническое разложение (Эпштейна - Пеннера) дополнения состоит из двух правильных октаэдров . Гиперболический объём равен 16Л(π/4) = 7.32772…, где Л - функция Лобачевского.
Связь с косами
Если рассечь кольца Борромео, получим одну итерацию обычного плетения косы . Обратно, если связать концы (одной итерации) обычной косы, получим кольца Борромео. Удаление одного кольца освобождает оставшихся два, и удаление одной ленты из косы освобождает две другие - они являются простейшими брунновым зацеплением и брунновой косой соответственно.
В стандартной диаграмме зацепления кольца Борромео упорядочены в циклическом порядке . Если использовать цвета, как выше, красное будет лежать над зелёным, зелёное над синим, синее над красным, и при удалении одного из колец одно из оставшихся будет лежать над другим и они окажутся незацеплёнными. Так же и с косой: каждая лента лежит над второй и под третьей.
История
 |
 |
 |
 |
Название «кольца Борромео» появилось из-за их использования на гербе аристократической семьи Борромео в северной Италии . Зацепление много старше и появлялось в виде валкнута на картинных камнях викингов , которые датируются седьмым веком.
Кольца Борромео использовались в различных контекстах, таких как религия и искусство, для того чтобы показать силу единства. В частности кольца использовались как символ Троицы . Известно, что психоаналитик Жак Лакан нашёл вдохновение в кольцах Борромео как модели топологии человеческой личности, в которой каждое кольцо представляет фундаментальный компонент реальности («действительное», «воображаемое» и «символическое»).
Каменный столб в храме Марундиисварар в Ченнаи , Тамилнад , Индия , датируемый шестым веком, содержит такую фигуру .
Частичные кольца
Известно много визуальных знаков, относящихся к средним векам и временам ренессанса, состоящих из трёх элементов, сцеплённых друг с другом тем же способом, что и кольца Борромео (в их общепринятом двумерном представлении), но индивидуальные элементы при этом не представляют замкнутых колец. Примерами таких символов служат рога на камне Snoldelev и полумесяцы Дианы де Пуатье . Примером знака с тремя различными элементами служит эмблема клуба Интернасьонал . Хоть и в меньшей степени, к этим символам относятся ганкиил и диаграмма Венна из трёх элементов.
Реализации
 |
Кольца Борромео - одна из известных невозможных фигур, имеющая древнюю историю. Эта фигура основана на симметричной расстановке перекрывающих друг друга колец. Предполагая, что все кольца плоские, такая фигура не может существовать в нашем мире. Для создания фигуры в трехмерном пространстве необходимы разрывы или искажения.
В математике кольца Борромео состоят из трех топологических кругов, объединенных в соединение Брунниана (Brunnian link), таким образом при удалении из конструкции одного из колец мы получаем два разомкнутых кольца.
Во все времена кольца Борромео служили символом "силы в единстве".
Семья Борромео
Название кольца Борромео происходит от фамилии аристократической итальянской семьи Борромео. Семья Борромео владеет на севере Италии тремя островами на озере Маджоре (Maggiore): Исола Белла (Isola Bella), Исола Мадре (Isola Madre) и Исола Сьюпериоре (Isola Superiore). На Исола Белла находится впечатляющий дворец в стиле барокко , построенный в семнадцатом веке Витальяно Борромео (Vitaliano Borromeo) (1620-1690). В самом дворце и в саду можно встретить много примеров знаменитой эмблемы дома Борромео.
Однако, на территории дворца можно встретить несколько вариантов фигуры с различными пересечениями колец.
На фотографиях ниже Вы можете видеть эти варианты.
|
Входной билет (a) |
 Цветочный горшок (a) |
 Цветочный горшок (c) |
Ворота (c) |
Викинги
Задолго до Витальяно Борромео такое соединение было известно викингам Скандинавии. Этот символ был известен им как "Треугольник Одина" или Валькнут и изображался в двух вариантах.
Ниже представлен один из примеров Валькнута. Это часть изображения на камне, найденном на острове Готланд (Gotland) в Балтийском море недалеко от берегов Швеции. Этот камень был воздвигнут в 9 веке н.э. Символ Валькнут изображен в верхней части камня. Сейчас он находится в Историческом Музее Стокгольма.
Святая троица
Кольца Борромео часто служат символом единства. В христианстве он иногда используется для обозначения Святой Троицы.
Змеи, полумесяцы, серпы
Подобно кольцам Борромео в соединялсь и другие изогнутые объекты таким же способом. Например, в геральдике часто применялись символы змей, полумесяцев и серпов. Символ с объединением полумесяцев был разработан архитектором Филибертом де л"Орме (Philibert de l"Orme) для Дианы де Пуатье (Diane de Poitiers) (1499-1566) - фаворитки французского короля Генриха II, чьей эмблемой был полумесяц.
Японские геральдические символы примечательны своим многообразием, изобретательностью и элегантность. В изображениях ниже можно заметить и аистов, и бамбук и многоугольники и томо (символ в виде запятой).
|
|
Логотипы
В наши дни кольца Борромео можно встретить в различных логотипах. Наиболее известным является логотип пива Баллантайнс (Ballantine). В Северной Америке кольца Борромео известный под названием кольца Баллантайна по названию фирмы из Нью-Джерси Brewing company P. Ballantine and Sons, занимающегося производством пива.
Кольца Борромео можно встретить в такой неожиданной области науки, как химия. Ученые создают полимеры, молекулы которых соединены в виде колец Борромео, а также узлы из молекул ДНК. Но, наверное, самая маленькая структура Борромео была создана из молекулярных колец.
Невозможная фигура
Хотя кольца Борромео в своей обычной форме являются невозможной фигурой, ее можно сделать еще более невозможной, если заменить кольца на
