Есть такая теорема Жордана, и всякий, кто о ней пишет, всегда добавляет, что она очевидная, но доказательство очень сложно. Теорема утверждает, что гомеоморфный образ окружности делит плоскость на две части: внутреннюю и внешнюю. Гомеоморфизм - это непрерывное обратимое преобразование, причем обратное тоже непрерывное. Можно себе представить окружность из веревки, тогда гомеоморфизм есть выкладывание какой-то фигуры из этой веревки, любой, но без самопересечений и, естественно, нельзя веревку резать и сшивать...