Вложение \(K:S^1\hookrightarrow \mathbb{R}^d\) (то есть узел) называется ручным, если существует такой гомеоморфизм \(H\) пространства \(\mathbb{R}^d\) на себя, что \(H(K(S^1))\) является конечнозвенной ломаной в \(\mathbb{R}^d\); в противном случае \(K\) является диким. Дикие узлы существуют в \(\mathbb{R}^d\) при любом \(d\ge3\). При \(d\ge4\) все ручные узлы в \(\mathbb{R}^d\) тривиальны, то есть эквивалентны вложению на стандартную окружность.
К. Борсук описал в [1] такое ручное вложение \(B:S^1\hookrightarrow \mathbb{R}^d\), что ортогональная проекция \(B(S^1)\) на каждую гиперплоскость содержит \((d-1)\)-мерный шар, эквивалентно, имеет размерность \(d\). Внимательное рассмотрение конструкции Борсука показывает, что узел \(B(S^1)\) может иметь произвольный заданный тип узла, как ручной, так и дикий.
Случай \(d=3\) представляет особый интерес. Мы строим семейство попарно непересекающихся узлов в \(\mathbb{R}^3\), включающее ручные узлы любого типа; каждый тип встречается в нашем семействе в континуальном количестве экземпляров; при этом все плоские проекции каждого члена семейства являются двумерными.
Ниже \(p_{\Pi}:\mathbb{R}^3\to\Pi\) — ортогональная проекция на двумерную плоскость \(\Pi\subset\mathbb{R}^3\).
Теорема.
Пусть \(A\) — множество индексов, имеющее мощность континуума. Существует такое семейство вложений \(\{F_\alpha:S^1\hookrightarrow\mathbb{R}^3,\ \alpha\in A\}\), что:
Приведённый результат является усилением замечания [1, p. 272] (для узлов), [2, Cor. 2], а также частного случая [3, Cor. 4.3] (для узлов).
Литература
V.N. Berestovskii, Yu.G. Nikonorov, Homogeneous spaces with geodesic orbit Riemannian metrics and with integrable invariant distributions, 2026, arXiv:2601.07277.