为什么人的脑袋上肯定会有旋？

刚为人母的妈咪们凑到一起最喜欢讨论的就是——抱着时脑袋瓜刚好在自己视线下的娃。最先映入眼帘的就是那个旋。你家的一个，我家的俩……有的在头顶，有的在后脑勺……偏偏有旋的地方头发都特别不听话。“旋”成为了妈咪们热衷讨论的话题，自然也就发展出了关于“旋”与性格、命运、面相有关的“神秘说法”。

这些“旋”有这么“悬”？有没有可能有无旋的脑袋？

答案是没有。

数学中有一条定律叫“毛球定理”。它说的是，如果你有一个长满了毛的球，试着用梳子去将这些所有的毛梳平整，如果这个球是个甜甜圈并且是在一个平面上就很简单。但如果是一个立体三维的球，那几乎不可能。

难以置信吗？不用自己再去做实验了，你肯定会输的。

这就是代数拓扑，这条定律认为球上面的毛会纠结在同一个点上。用数学语言来说，就是在一个球体表面，不可能存在连续的单位向量场。这就听不明白了——在直观上你可以想象，你永远也没有办法抚平一个毛球。所以，没有旋的脑袋在世界上根本找不到，并且你的头发很可能就是在旋的地方七零八乱。

毛球定理除了给你解决脑袋上有没有存在旋的问题，还有一些让你意想不到的答案。

毛球定理在气象学上的一个有趣应用就是对于气旋的研究。前段时间，把厦门大学刮成“广门大学”的肇事者——台风“鲇鱼”，尽管风速猛烈到刮倒大树，但是它仍旧会存在一个风速为“0”的地方，也就是说一定会存在风眼。

所以我们可以这样类比。地球就是上文中说到的“球”，而风也就是大气的运动，算是那些“毛”。因为大气的运动也是有方向的，我们可以把它看作是连续的向量场。不过你有可能会问，风不是有向下吹的吗，都平行切着地球吹那就感受不到风了。这里要说明的一点是，我们把它当做一个理想化的模型来考虑，就是说可以忽略空气的垂直运动，为什么吗？其实风向下吹的这个垂直运动的“高度”相对于地球半径实在太小了，几乎都可以忽略。

那么，按照之前说的“毛球定理”——球体表面不可能存在连续的向量场，那我们推断一定有一处位置是完全没有风的。这块风速为“0”的地方在哪里？

然而，从物理上说，地球上的空气不可能在某一处绝对静止，空气总是在流动着的。所以，数学的“毛球定律”和物理学之间发生了矛盾吗？

（晴朗的风眼）

当然不可能。

科学家通过研究发现，气旋在达到一定强度时，在其中心会形成一个无风无云的区域，并且以多云到晴为主，这便是风眼，它的直径通常在几到几十（几百）公里间。同时也便是“毛球定理”中那个不连续的向量场所在，就是风速为“0”的地方。