Solution :
Ruban de Möbius
Sur un ruban de Möbius, une solution existe.
L'impossibilité de résoudre l'énigme est une conséquence du théorème de Jordan. Une géométrie pour laquelle
une solution existe doit donc admettre des courbes de Jordan qui ne divisent pas l'espace en deux composantes
connexes par arcs. Comme le montre le paragraphe intitulé Topologie géométrique, la recherche d'une solution
sur une sphère est vaine, une méthode rapide pour s'en convaincre est de remarquer que le théorème de Jordan
est valide sur cette géométrie.
En revanche, le théorème ne s'applique pas si l'espace n'est pas orientable. Dans un
espace non orientable, le côté droit de certaines courbes finit par devenir le côté
gauche. Autrement dit, le concept de droite et de gauche n'a pas de sens sur un tel
espace. Tel est le cas sur un ruban de Möbius. La ligne à égale distance des deux
bords possède cette propriété. Placer les trois maisons et les trois fournisseurs sur
une telle ligne, à l'image de la figure de gauche, est judicieux. Les six premières
canalisations n'ont alors pas coupé la géométrie en deux composantes connexes par
arcs.
Pour comprendre ce qu'il advient une fois ces six premières canalisations posées,
le plus simple est de construire un ruban de Möbius, de dessiner les différents
nœuds et de couper effectivement le ruban. On obtient la figure en haut à droite
(on n'a pas représenté la double torsion induite par le découpage dans la mesure
où celle-ci ne change pas la résolution de l'énigme). Le ruban devient un unique
nouveau ruban, deux fois plus long et deux fois moins large. Une des frontières
du ruban contient maintenant deux séries des six nœuds à la suite l'une de l'autre.
Pour une raison de simplicité, il est plus simple de déformer le cylindre obtenu.
On resserre la frontière ne contenant pas les nœuds jusqu'à ce que cette frontière
soit réduite à un point, on ajoute alors ce point (on a vu précédemment que cela
ne change rien à la résolution de l'énigme) pour obtenir un cône. Aplatir ce cône,
ce qui ne change encore rien à l'existence ou l'absence de solution, donne la
figure en bas à droite. Il devient aisé de trouver comment placer les trois
dernières canalisations. La solution en bas à droite est celle qui est illustrée à
gauche, une fois réalisées les transformations inverses.