「克萊因瓶」有多神奇?永遠裝不滿水,科學家也無能為力

2020-11-22 騰訊網

維度是生物看待事物的一種方式,生活在二維度的生物看到三維度的生物一般是平面形狀,就好像多個平面交疊在一起,那麼存在三維度的生物看到四維度的物質又會怎樣呢?比如我們人類看到的第四維度克萊因瓶又是怎樣的呢?人類可以製造出第四維度的克萊因瓶嗎?答案似乎與第四維度有關。

這個神奇的瓶子叫做克萊因瓶,據悉它是存在於四維空間中的事物,而我們所在的空間則是三維空間,這個瓶子到底有何神秘之處呢?這一點想必令許多小夥伴們都特別感興趣,接下來就一起來看一下。克萊因瓶最早是由德國著名的幾何學大師立克斯·克萊因所提出,從結構上看,克萊因瓶只是一個造型奇特的瓶子,但其中卻包含了許多的奧秘,經過無數個日夜的奮戰,克萊因發現了一項自己都無法理解的結論:瓶子本身是封閉的,它的底部擁有一個洞,而且這種瓶子沒有內外之分,從側面來看,就像數學中的一條曲線,即使物體穿過的方向不同,但最後到達的終點都是一致的。

克萊因瓶實際上就是一個定向的二維平面,雖然從不同的視角來看,我們可能會把它看做一個三維幾何體,但它和傳統的瓶子是不一樣的,傳統的瓶子如花瓶,在底部會有一個類似球體的形狀,但克萊因瓶卻找不到這點和眾瓶相似的特性。也正是如此,才使這個瓶子永遠無法裝滿水,就算是科學家想裝滿水也是不可能的。

科學家們在研究維度的方面一直沒有取得實質性的進展,不過這並沒有打消科學家們的念頭,仍然有很大一部分人相信,只有突破維度,人類才算完成了文明等級的進化。說不定我們一直在尋找的外星文明就存在於更高的維度,完整的宇宙也將因此呈現在我們面前。無論如何,找到克萊因瓶的突破口或許能夠成為我們探索宇宙的重要線索,三維空間未必會一直束縛人類的發展。

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  • 一個高緯度的科學猜想,克萊因瓶,永遠也裝不滿的瓶子
    說到克萊因瓶,很多人都聽過克萊因瓶,就算是四大洋的水也裝不滿,也可以說克萊因瓶是一個永遠也裝不滿的瓶子。那麼克萊因瓶到底是什麼樣的呢?讓我們一起來了解一下吧。1882年的時候,德國科學家菲利克斯.克萊因發現了一個影響深遠的瓶子,那就是克萊因瓶。
  • 克萊因瓶到底有多神奇?永遠都裝不滿水,卻怎麼也製造不出來
    你有沒有想過如何在三維空間中觀察一個四維的生物?你聽說過克萊因瓶嗎?為什麼它永遠都裝不滿水,卻怎麼也製造不出來在諸多的世界科學之迷中,最著名的,莫過於克萊因瓶。這是因為,按照數學家克萊因構想,我們的宇宙中應該存在一個四維空間,這個四維空間按照克萊因的構想,它應該是一個四維的實物,就如我們經常看到的那個用數學家克萊因的名字命名的那個特殊的瓶子。
  • 著名的「克萊因瓶」是什麼?為什麼將地球上的水倒進去也裝不滿?
    隨著人類文明的發展,科技水平的進步,人們開始越發感到這個世界充滿著太多的神奇和未知領域,隨著宇宙多維度理論的誕生,在科學家們的介紹下,人類開始意識到自己所在的這個世界不過是宇宙裡的三維世界,而我們的這個世界放在浩瀚神秘的宇宙中,只不過是最低等的存在。
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    克萊因瓶到底是什麼?為什麼說它永遠都裝不滿呢?今天小智就帶著大家去了解一下克萊因瓶的原理?它的存在給人類帶來了什麼影響呢?克萊因瓶在數學領域中是指一種無定向的平面,比如二維空間,就沒有「內部」和「外部」之分。在拓補學中,克萊因瓶就是一個不可定向的拓撲空間。
  • 克萊因瓶-一個永遠裝不滿水的瓶子
    克萊因瓶本質上是莫比烏斯環的高級版本,可以稱之為三維的莫比烏斯環。想要了解克萊因瓶,我們先看看莫比烏斯環:莫比烏斯環之所以具有如此神奇性質,關鍵就是利用第三個維度對紙面進行扭曲,如果沒有三維只有兩維,莫比烏斯環就不可能存在。現實中我們用一個紙帶,一端扭曲180°和另外一端連接就製作了一個莫比烏斯環。
  • 克萊因瓶是世界上最神奇的瓶子,永遠裝不滿水
    大部分人可能都會回答是用來裝東西的,而大部分的瓶子都是能夠裝水的,但有一種瓶子除外,就是克萊因瓶。無論你從哪裡倒進水進去,水都會從裡面流到外面,所以它是裝不住水的。克萊因瓶是數學上的一個構想。克萊因是德國著名的數學家,因此他提出的克萊因瓶最初的名字是德文Flche,是平面的意思,因為它是一種不定向的平面。但因為翻譯問題,傳到我國成了英語的flash,翻譯成了「瓶子」,不過這也與模型的形狀相符,因為克萊因平面它不是二維平面,二是立體的三維立體的。所以名字翻譯成瓶子也是合適的。
  • 「克萊因瓶」永遠裝不滿的瓶子?
    而克萊因瓶就是這種瓶子:其實是一個圓柱體,它的一端通過在第四維扭曲180°和另外一端相連,這樣這個圓柱體就沒有了內外之分。我們進入克萊因瓶後,可以進入第四維空間,然後再從四維中出來(還是入口處,下圖),沿著整個瓶子可以走一圈。三維中無法畫出或者製作出這種圓柱體,故而形象地用一個瓶子做了對比。而且由於沒有內外之分,倒入瓶子的水,進去之後轉一圈還會再次從瓶口出來,神奇的緊。
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    地球上有很多神奇的物質,它們的出現原因,受到科學界的非議,早已超乎人類的認知範圍。大家聽說過克萊因瓶嗎?1、很多人認為克萊因瓶有邊也有面,這樣的理解其實是錯誤的它比我們想像中的複雜多了。市面上有許多賣家賣克萊因瓶,它們並不是真正意義上的克萊因瓶,真的克萊因瓶以人類的技術是難以製造出來的,因為它是一種超自然的物質,與球面是不同的,如果一隻蒼蠅從瓶子內部可以直接飛到外部,無需穿過表面,也就是說它並沒有內外之分,這就是它的神奇之處。克萊因瓶有多神奇?
  • 克萊因瓶真的裝不滿?小夥第一次挑戰就成功,真是厲害!
    克萊因瓶真的裝不滿?小夥第一次挑戰就成功,真是厲害! 原標題:克萊因瓶真的裝不滿?小夥第一次挑戰就成功,真是厲害!
  • 為什麼把整個大海的水都倒進去,也裝不滿克萊因瓶?
    在市場上,我們經常看到這樣的瓶子,它的名字叫克萊因瓶。但其實這並非是真正的克萊因瓶,在我們生活的世界裡永遠也不可能存在真正的克萊因瓶,因為克萊因瓶在現實生活中永遠也不可能被造出來。什麼是克萊因瓶在數學領域中,克萊因瓶是指一種無定向性的平面,比如二維平面,就沒有「內部」和「外部」之分。在拓撲學中,克萊因瓶是一個不可定向的拓撲空間。它最早是著名數學家菲立克斯·克萊因提出來的,但是克萊因的本意是, 「Kleinsche Flche」,也就是克萊因平面,沒有內部外部之分,但是後來傳成了克萊因瓶。
  • 克萊因瓶,一個永遠也無法裝滿水的「瓶子」?
    大家好,我是小編蝦仔,克萊因瓶,一個永遠也無法裝滿水的「瓶子」?它究竟是什麼東西呢?下面讓我們就來了解一下這個神秘的克萊因瓶。 在數學領域中,克萊因瓶是指一種無定向性的平面,比如二維平面,就沒有「內部」和「外部」之分。在拓撲學中,它是一個不可定向的拓撲空間。
  • 地球所有的水倒進去也裝不滿克萊因瓶,它或是四維空間的鑰匙
    比如,一個先天盲人無論多聰明,他永遠也無法理解天空的藍色是什麼,因為他無法感受不同電磁波波長經過視覺神經處理後的信息。    在四維空間中,就有一個名為「克萊因瓶」的神奇瓶子,不要說裝滿水,就算將四大洋倒進去也不可能裝得滿。
  • 克萊因瓶的宇宙有25維,人類進入,或將無限循環或將「魂飛魄散」
    我們先來了解一下克萊因瓶,它大概可以描述為:瓶子有一個洞,延長瓶子的頸部扭曲進入內部,繼而和底部洞口相連,這就是完整的克萊因瓶。一旦有物體進入,就不會從原入口出來,因此它又被稱為「永遠裝不滿的瓶子」。科學家認為這種現象已經不適合三維空間的法則了,因為它在四維空間遭受了扭曲,才會導致瓶口和瓶底相連。
  • 著名的「克萊因瓶」有多難?科學家窮其一生也無法造出
    隨著科學技術的進步,很多原來以為不可能的東西,都能夠被造出來,但是世界上依舊有些現象和未知,人類目前無能為力,甚至有些東西可以明確的說科學家窮盡一生也無法造出,因為它涉及的是更高維度的科學,著名的克萊因瓶就是其中之一,科學家窮盡一生也難以將其造出,它的形象只能存在人們的想像和描述當中。
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    導讀:數學上總是能誕生一些奇奇怪怪的想法,而且這些想法有許多被映射到了物理上,甚至用來解讀宇宙,其中最為出名的便是莫比烏斯帶和克萊因瓶了!然而從本質上來講,兩者實際上並沒有多大區別!作為兩個最出名的科學結構,無論是莫比烏斯環還是克萊因瓶似乎都蘊含著我們無法解釋的原理,許多科學家認為這甚至是宇宙的本質,他們相信只要能夠理解這兩種結構,宇宙的概念將會更加清晰。