人類在創造數之前就是以繩結記數記事的. 隨著時間的流逝,繩結的歷史已被漸漸遺忘. 然而,近一百多年來,數學家在思考拓撲學(拓撲學:是近代發展起來的一個研究連續性現象的數學分支,中文名稱起源于希臘語Τοπολογ α的音譯. Topology原意為地貌,于19世紀中期由科學家引入,當時主要研究的是出于數學分析的需要而產生的一些幾何問題. )問題時,認識到繩結具有數學意義,從而把繩結作為拓撲學的一部分加以研究.
●繩結的基礎
兩頭接起來的繩子,如果在接起來之前沒有打過結,那么就不會再有結了. 反過來,如果起初打了一個結,那么只要不把繩子割斷,結也不會消失.
最簡單的結叫單結. 如果我們不把繩結拉緊,而把它的兩端連接,構成封閉的環,無論怎樣處理繩子,只要不把它割斷就不可能把這種結變換成另一種結. 左結和右結是互為鏡像的.
●三個繩圈
我們用三個繩環,相互穿套在一起(如下左圖),如果你剪斷其中的任何一個環,其余兩個環仍相互套著. 我們將這三個繩環換一種形式套在一起(如下中圖),你只要剪斷其中的任意一個環,這三個環就都散開了.
如果我們將第二種形式的三個繩環不剪開,將其中的兩個環用力向外拉,那第三個環就變成U形模樣.
●繩環的交叉
數學家對繩結的興趣不是研究它的實用價值,而是把繩結當作相隔不遠的空間曲線,因為繩結的兩頭可以連接起來,形成一條封閉曲線.
對繩結分類自然按照繩結交叉的次數. 如果繩結時左穿和右穿不加區別,最少的繩結交叉次數是三次,只有1種,四次交叉的繩結也只有1種,五次有2種,六次有3種,七次有7種,九次有49種,十次有165種……
繩結的交叉次數越多,繩結變化的種類也越多. 繩結的千變萬化,給人們帶來了豐富多彩的繩結藝術之美,也給數學家帶來更多的研究課題.
●繩結的運用
兩根繩子交叉纏繞,可以打成一個平結,兩個繩圈相互穿套在一起,也可以打成一個平結. 這樣可以將兩者牢牢地系在一起.
捆行李,綁籬笆,常用正結(或反結),特點是易系難解.
扎禮品,做裝飾,常用蝴蝶結,特點是易系易解.