كم عدد الثقوب الموجودة في جسم الإنسان؟

ال جسم الإنسان معقدة للغاية، مع العديد من الفتحات وعدد قليل من المخارج. لكن كم عدد الثقوب الموجودة لدى كل شخص بالضبط؟

يبدو هذا سؤالًا بسيطًا بما يكفي للإجابة عليه – قم بإدراج الفتحات وإضافتها. لكن الأمر ليس بهذه السهولة بمجرد أن تبدأ في التفكير في أسئلة مثل: “ما هو الثقب بالضبط؟” “هل يتم احتساب أي افتتاح؟” و”لماذا لا يعرف علماء الرياضيات الفرق بين القشة والدونات؟”

قبل أن نبدأ العد، علينا أن نتفق على ما يشكل “الحفرة”. كاتي ستيكلز، محاضر في الرياضيات في جامعة مانشستر متروبوليتان في المملكة المتحدة ومتواصل مستقل في مجال الرياضيات، قال لـ Live Science إن علماء الرياضيات “يستخدمون مصطلح “ثقب” ليعني ثقبًا مثل الثقب الموجود في كعكة الدونات: ثقب يمر عبر الشكل ويخرج من الجانب الآخر”.

ولكن إذا قمت بحفر “حفرة” على الشاطئ، فمن المحتمل ألا يكون هدفك هو الحفر مباشرة إلى الجانب الآخر من العالم. قد يعتقد الكثير من الناس أن الثقب هو بمثابة انخفاض في جسم صلب. وقال ستيكلز: “لكن هذه ليست حفرة حقيقية، لأن لها نهاية”.

وبالمثل، التواصل الرياضي جيمس آرثروقال، ومقره في المملكة المتحدة، لموقع Live Science: “في الطوبولوجيا، الثقب هو ثقب من خلال، أي يمكنك وضع إصبعك من خلال الجسم.”

عند حفر نفق تحت البحر مثل نفق القناة الذي يربط بين المملكة المتحدة وفرنسا، بدأ المهندسون بحفر فتحتين. ولكن بمجرد انضمام مشروعي الحفر هذين، أصبح نفق القناة كائنًا مختلفًا جذريًا (ما أطلق عليه آرثر والمهندسون “ثقبًا من خلال”) – مثل القش، أو أنبوب به فتحة في كلا الطرفين.

و إذا سألت الناس عن عدد الثقوب الموجودة في القشة سوف تحصل على مجموعة من الإجابات المختلفة: واحد، اثنان وحتى صفر. وهذا نتيجة لفهمنا العامي لما يشكل الثقب.

للعثور على إجابة ثابتة، يمكننا أن ننتقل إلى الرياضيات. ومشكلة تصنيف عدد الثقوب الموجودة في جسم ما تقع بشكل مباشر ضمن مجال الطوبولوجيا.

بالنسبة للطوبولوجي، الأشكال الفعلية للأشياء ليست مهمة. وقال ستيكلز: “بدلاً من ذلك، “تهتم الطوبولوجيا أكثر بالخصائص الأساسية للأشكال وكيفية ربط الأشياء ببعضها البعض في الفضاء”.

في الطوبولوجيا، يمكن تجميع الكائنات معًا حسب عدد الثقوب التي تمتلكها. على سبيل المثال، لا يرى عالم الطوبولوجيا أي فرق بين كرة الجولف أو البيسبول أو حتى الفريسبي. إذا كانت جميعها مصنوعة من البلاستيسين، أو المعجون، فيمكن نظريًا سحقها أو تمديدها أو التلاعب بها بطريقة أخرى لتبدو متشابهة دون عمل أو إغلاق أي ثقوب في البلاستيسين أو لصق أجزاء مختلفة معًا، كما يقول ستيكلز.

ومع ذلك، بالنسبة للطوبولوجي، فإن هذه الأشياء تختلف جوهريًا عن كعكة الخبز، أو كعكة الدونات، أو طوق كرة السلة، والتي يحتوي كل منها على ثقب في منتصفها. الرقم ثمانية مع اثنين من الثقوب والبسكويت المملح مع ثلاثة هي كائنات طوبولوجية مختلفة مرة أخرى.

وقال آرثر إن إحدى الطرق المفيدة للتعرف على طريقة تفكير علماء الرياضيات حول مشكلة القش هي “تخيل أن القش الخاص بنا مصنوع من عجينة اللعب”. “دعونا نأخذ هذه القشة ونضغطها ببطء من الأعلى إلى الأسفل وإلى الأسفل وإلى الأسفل باتجاه الأسفل، مع التأكد من بقاء الفتحة الموجودة في المنتصف مفتوحة. سوف نسحقها حتى نصبح في شكل يشبه كعكة الدونات.” قال آرثر إن علماء الرياضيات سيقولون إن “القشة تشبه كعكة الدونات”.

ربما تكون نسبة العرض إلى الارتفاع الطويلة والرفيعة للقش، وحقيقة أن الفتحتين متباعدتين نسبيًا، هي ما يؤدي إلى اقتراح وجود فتحتين. لكن بالنسبة إلى عالم الطوبولوجيا، فإن الخبز وأطواق كرة السلة والكعك كلها تعادل طوبولوجيًا قشة ذات ثقب واحد. وقال ستيكلز: “الثقب الموجود في القشة يمر عبرها، والفتحة في الطرف الآخر هي مجرد الجزء الخلفي من نفس الحفرة”.

العودة إلى جسم الإنسان

متسلحين بتعريف علماء الطوبولوجيا للثقب، يمكننا معالجة السؤال الأصلي: كم عدد الثقوب الموجودة في جسم الإنسان؟ دعونا أولاً نحاول سرد كافة الفتحات المتوفرة لدينا. ربما تكون تلك الواضحة هي أفواهنا، ومجرى البول لدينا (تلك التي نتبول منها) ومجاري البول لدينا الشرج، وكذلك الفتحات في موقعنا الخياشيم ولدينا آذان. بالنسبة للبعض منا، هناك أيضًا قنوات حليب في الحلمات و المهبل.

هناك أيضًا أربع فتحات أقل وضوحًا لدينا جميعًا في زوايا الجفون الأقرب إلى أنفنا – الأربع النقاط الدمعية، والتي تصرف الدموع من أعيننا إلى تجاويف الأنف لدينا. وعلى نطاق أصغر، هناك المسام التي تمكن العرق من الهروب من أجسامنا والزهم لتليين بشرتنا. في المجمل، من المحتمل أن يكون هناك الملايين من هذه الفتحات في أجسامنا، ولكن هل تعتبر جميعها ثقوبًا؟

ولجعل السؤال مثيرًا للاهتمام، فكر فيما إذا كان بإمكاننا تمرير خيط رفيع جدًا داخل ثقب ما ثم إخراجه من ثقب آخر. إذا حددنا حجم هذا الخيط ليكون حوالي 60 ميكرون (60 جزءًا من المليون من المتر)، فمن الممكن أن يدخل الخيط في فتحة صغيرة مثل المسام. ومع ذلك – وهذا هو الأمر الأساسي – فلن تتمكن من المغادرة. لن يكون قادرًا على الخروج من الطرف الآخر. سيتم حظره بواسطة الخلايا الموجودة في الجزء السفلي من المسام – وهي سميكة جدًا بحيث لا يمكن المرور عبر الأوعية الدموية التي تغذي المسام.

وقال ستيكلز: “إنها في الواقع ليست ثقوبًا بالمعنى الطوبولوجي، لأنها لا تمر عبر كل الطريق”. “إنها مجرد حفر عمياء.”

وبهذا التعريف يمكننا استبعاد جميع المسام وقنوات الحليب ومجرى البول. لم نتمكن من ربط خيط في إحدى هذه الفتحات والخروج من الأخرى. حتى قنوات الأذنين يجب أن تمر حيث يتم فصلها عن بقية الجيوب الأنفية بواسطة طبلة الأذن.

وقال آرثر: “لدينا فمنا، وفتحة الشرج، ثم فتحتي الأنف. وهي أربع من … الفتحات التي تشكل ثقباً”. “لكن لدينا في الواقع ثمانية. والأربعة المتبقية تأتي من القنوات الدمعية، ولكل منا عينان في كل عين، علوية وسفلية”.

ولكن هذا لا يعني ثمانية ثقوب. وأشار ستيكلز إلى أنه “عندما تتصل الثقوب التي تمر عبر شكل ما ببعضها البعض داخل الشكل، فإن ذلك يجعل من الصعب حساب عدد الثقوب الموجودة”.

النظر إلى الملابس الداخلية

على سبيل المثال، يحتوي زوج من الملابس الداخلية على ثلاث فتحات (واحدة للخصر وواحدة لكل من الساقين)، ولكن ليس من الواضح على الفور عدد الثقوب التي يقول علماء الطوبولوجيا أنها بها. قال ستيكلز: “الخدعة المفيدة هي التفكير في تسطيحها”. – “إذا أردنا تمديد حزام البنطال إلى طوق كبير، فسنرى ساقي البنطلون يلتصقان بالأسفل، وكل منهما عبارة عن فتحة واحدة.”

لذلك، على الرغم من وجود ثلاث فتحات، فإن زوج الملابس الداخلية به فتحتين فقط. يقول ستيكلز: “لذلك عندما تتصل الثقوب ببعضها البعض في المنتصف، يكون هناك ثقب واحد أقل من عدد الفتحات”. في المقابل، تخبرنا الطوبولوجيا أنه على الرغم من وجود ثماني فتحات مترابطة، فإن جسم الإنسان لديه سبعة فتحات مختلفة.

ولكن قد يكون هناك واحد آخر. على الرغم من أنه غالبًا ما يُنظر إليه على أنه ثقب مسدود، إلا أن المهبل يؤدي إلى الرحم، والذي يؤدي بعد ذلك إلى إحدى قناتي فالوب. هذه الأنابيب مفتوحة في نهايتها البعيدة وتؤدي إلى التجويف البريتوني بالقرب من المبيض. إنها وظيفة النتوءات التي تشبه الإصبع في القمع على شكل قمع في نهاية قناة فالوب لالتقاط البويضة عندما يتم إطلاقها من أقرب مبيض. ومع ذلك، فقد ثبت ذلك يمكن التقاط البويضات المنطلقة من أحد المبيضين بواسطة قناة فالوب على الجانب الآخر، بحيث يكون المرور بين الطرفين المفتوحين لقناتي فالوب ممكناً. لذلك يمكن تمرير خيطنا الصغير على طول الطريق عبر الجهاز التناسلي الأنثوي ثم التراجع، ليتم اعتباره ثقبًا إضافيًا.

لذا فإن إجابة عالم الرياضيات هي أن البشر لديهم سبعة أو ثمانية ثقوب.

في النهاية، لا يقتصر السؤال على عدد الفرص المتاحة فحسب، بل يتعلق بفهم الروابط. من الناحية الطوبولوجية، أجسادنا أقل شبهًا بالجبن السويسري وأكثر شبهًا بملابس الأخطبوط المصممة بعناية.

---

مسابقة الهيكل العظمي البشري: ماذا تعرف عن العظام في جسمك؟