Lỗ dưới góc nhìn khoa học
Trong đời sống hằng ngày, chúng ta thường gọi bất kỳ chỗ trũng hay khe hở nào là lỗ. Một cái hố trên bãi cát, một lỗ đinh trên tường hay một lỗ chân lông trên da đều được xem là lỗ. Nhưng trong khoa học, đặc biệt là toán học, khái niệm này chặt chẽ hơn nhiều.
Theo các nhà toán học nghiên cứu về tôpô học, một lỗ không chỉ là chỗ lõm mà phải là một đường xuyên suốt qua một vật thể. Nói cách khác, nếu có thể luồn một sợi dây đi vào từ một phía và đi ra ở phía còn lại, thì đó mới được coi là một lỗ đúng nghĩa. Một hố cụt, dù sâu đến đâu, cũng không phải là lỗ vì nó có điểm kết thúc.
Cách hiểu này giúp phân biệt rõ giữa một cái hố và một lỗ xuyên. Điều đó cũng lý giải vì sao các nhà toán học thường gây bối rối khi tranh luận về những vật quen thuộc như ống hút hay bánh rán.
Dưới con mắt tôpô học, hình dạng bên ngoài không quan trọng bằng việc các khoảng trống bên trong có nối thông hay không.
Trong tôpô học, người ta quan tâm đến những đặc tính không thay đổi khi vật thể bị kéo giãn, bóp méo hay uốn cong, miễn là không bị rách hay dán thêm. Một quả bóng, một chiếc đĩa hay một viên đất nặn đặc đều được xem là tương đương vì chúng không có lỗ nào xuyên qua.
Ngược lại, bánh rán, bánh mì tròn hay vòng bóng rổ đều có một lỗ ở giữa. Dù hình dạng khác nhau, chúng thuộc cùng một nhóm tôpô. Thậm chí, một chiếc ống hút cũng được xếp vào nhóm này. Dù ta nhìn thấy 2 đầu hở, nhưng thực chất đó chỉ là 2 mặt của cùng một lỗ xuyên suốt từ đầu này sang đầu kia.
Chiếc bánh xoắn có ba lỗ (Ảnh: Getty).
Nếu tưởng tượng chiếc ống hút làm bằng đất nặn và bóp dần 2 đầu lại cho ngắn đi, nó có thể biến thành hình dạng giống bánh rán mà không cần tạo thêm hay làm mất đi bất kỳ lỗ nào. Chính vì vậy, trong tôpô học, ống hút và bánh rán là một.
Cách phân loại này nghe có vẻ trừu tượng, nhưng nó lại là chìa khóa để trả lời câu hỏi về cơ thể người.
Những lỗ quen thuộc trên cơ thể người
Nếu chỉ dựa vào cảm quan, chúng ta có thể liệt kê rất nhiều lỗ trên cơ thể. Dễ thấy nhất là miệng, mũi, tai, niệu đạo và hậu môn. Ở nữ giới còn có âm đạo, ở cả nam và nữ có các ống tuyến ở núm vú. Ngoài ra, mỗi người còn có hàng triệu lỗ chân lông trên da.
Ở khóe trong của mỗi mắt còn có các lỗ nhỏ dẫn nước mắt xuống khoang mũi. Những lỗ này nhỏ đến mức ít người để ý, nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc thoát nước mắt.
Hai lỗ lệ dẫn nước mắt từ mắt xuống các ống lệ và qua ống lệ mũi nối với khoang mũi (Ảnh: Getty).
Vấn đề đặt ra là liệu tất cả những cấu trúc này có được tính là lỗ theo định nghĩa khoa học hay không. Để trả lời, hãy quay lại tiêu chí xuyên suốt. Một lỗ chỉ được tính nếu có thể đi vào và đi ra ở một vị trí khác.
Lỗ chân lông tuy rất nhiều, nhưng chúng không xuyên suốt cơ thể. Chúng kết thúc ở các tuyến mồ hôi hoặc tuyến bã nhờn và bị chặn lại bởi các lớp tế bào. Ngay cả khi tưởng tượng một sợi dây cực mảnh, nó cũng không thể đi xuyên qua lỗ chân lông để ra ngoài ở điểm khác. Vì vậy, lỗ chân lông không phải là lỗ theo nghĩa tôpô.
Niệu đạo và các ống tuyến cũng tương tự. Chúng là những ống dẫn cụt, có điểm bắt đầu và kết thúc rõ ràng, không nối thông với một lỗ mở khác để tạo thành một đường xuyên qua cơ thể.
Ống tai cũng không được tính là lỗ xuyên vì màng nhĩ ngăn cách tai ngoài với tai giữa. Sau khi loại bỏ những cấu trúc này, số lượng lỗ bắt đầu giảm đáng kể.
Cơ thể người có bao nhiêu lỗ theo tôpô học
Nếu áp dụng nghiêm ngặt định nghĩa của tôpô học, cơ thể người có các lỗ mở chính gồm miệng, hậu môn và 2 lỗ mũi. 4 lỗ này nối thông với nhau thông qua hệ tiêu hóa và hô hấp, tạo thành một đường xuyên suốt từ miệng đến hậu môn và hai đường từ mũi xuống họng.
Ngoài ra, mỗi mắt có các lỗ dẫn nước mắt, tổng cộng 4 lỗ. Các lỗ này dẫn nước mắt từ mắt vào khoang mũi, tức là cũng nối thông với hệ thống bên trong. Tính tổng số lỗ mở, chúng ta có 8.
Tuy nhiên, trong tôpô học, việc đếm số lỗ không chỉ dựa vào số cửa ra vào mà còn dựa vào cách chúng liên kết với nhau bên trong. Khi nhiều lỗ nối chung vào một không gian, số lỗ thực sự sẽ ít hơn số lỗ mở.
Một ví dụ dễ hiểu là chiếc quần lót. Nó có 3 lỗ nhìn thấy, một cho eo và hai cho ống quần. Nhưng về mặt tôpô, nó chỉ có 2 lỗ vì hai ống quần nối với nhau qua phần thân quần.
Quần lót có 3 lỗ nhưng chỉ có 2 khe hở (Ảnh: Getty).
Áp dụng cách suy nghĩ này cho cơ thể người, 8 lỗ mở được nối với nhau theo cách làm giảm đi một lỗ. Kết quả là cơ thể người có 7 lỗ theo cách phân loại của tôpô học.
Ở nữ giới, hệ sinh sản có một đặc điểm giải phẫu thú vị. Âm đạo dẫn vào tử cung, từ đó nối với 2 ống dẫn trứng. 2 ống này không bịt kín mà mở ra khoang phúc mạc gần buồng trứng.
Điều này có nghĩa là về mặt lý thuyết, có thể có sự thông thương giữa các đầu mở này trong ổ bụng. Trên thực tế, đã có bằng chứng cho thấy trứng từ một buồng trứng có thể được ống dẫn trứng bên kia bắt giữ. Điều đó cho thấy hệ sinh sản nữ có thể tạo thành một đường xuyên suốt bổ sung.
Trên thực tế, việc coi các khoang giải phẫu phức tạp như khoang phúc mạc là một “lỗ” theo nghĩa tô pô vẫn còn gây tranh luận, bởi ranh giới giữa các khoang trong cơ thể người không mang tính hình học rõ ràng như các ống dẫn đơn giản.
Nếu chấp nhận cách nhìn này, cơ thể nữ giới có thể có thêm 1 lỗ nữa theo nghĩa tôpô, nâng tổng số lên 8. Tuy nhiên, đây vẫn là chủ đề được thảo luận vì ranh giới giữa các khoang trong cơ thể không giống một đường ống rõ ràng như ống tiêu hóa.
Cuối cùng, câu hỏi cơ thể người có bao nhiêu lỗ không đơn thuần là trò đố mẹo. Nó cho thấy sự khác biệt giữa cách nhìn thông thường và cách tiếp cận khoa học.
Xét theo cách đó, cơ thể người không giống một khối pho mát đầy lỗ li ti như nhiều người tưởng. Nó giống một bộ đồ liền thân được thiết kế tinh vi, với một số ít đường xuyên chạy qua, mỗi đường đều mang ý nghĩa sinh học rõ ràng.
