永遠「裝不滿水」的瓶子?就算把整個大西洋倒結果也一樣?

2020-12-05 李家雲龍

永遠「裝不滿水」的瓶子?就算把整個大西洋倒結果也一樣?

從遠古時代到現代社會,有很多大家覺得不可能的事情都一一實現了。從前沒有愛迪生發明燈泡的時候,每個人都夢想著黑夜,等像白天一樣明亮。在電車、摩託車、汽車、火車等交通工具沒有發明的時候古代,人們曾經想著能夠步行千裡。卻沒有想到這件事終究會成為現實。當人們不再只想像著自己能飛上天空。當人們不再只想像自己能夠有千裡腿的時候。當一切都成為現世,你還覺得未來會有什麼事情是不會發生的嗎?

今天我們也來送一個大家都覺得不可能的事情。當你拿到一瓶水的時候,你會考慮到這些是水多少。當你考慮它有多少的時候,這時是一個計量單位在你的潛意識裡,你也認為所有的水都一定會被裝滿,並且裝到一個容器裡面,哪怕是海洋,它也是盛放在容器裡面的,因為他被大陸加包圍著,所以我們可以把它看做是被盛放在一片窪地裡。但是你有沒有想過其實世界上是有一種瓶子水是怎麼也裝不滿的,哪怕是你把四個大洋都裝進去,把北冰洋,大西洋,印度洋等等,所有的水都裝進去,還是裝不滿的。

那這個時候你又該提問了,世界上真的有這麼一種容器嗎?是是真的。因為在我們的思維中往往不能夠想像到立體的圖形。而在數學上就有這麼一個瓶子叫克萊因。這個就是我們今天的主人公了,他能夠把所有地球上的水都裝進去,卻依然裝不滿。克萊因不是我們想像的平面上的一個瓶子,它是一種立體的。永無止境循環的瓶子,這也是它能把所有的水都裝進去的一個重要原因。但是它也只是我們所說的一個概念。它是一個複雜的空間形象。

德國人把它叫做克萊因平面。而我們可以把它稱作克萊因瓶子,因為他就是無論怎麼樣都把水裝不滿的一個空間上的概念。在數學上大家應該有的人也接觸過克萊因瓶面,他是有無止境無法到達盡頭的曾經有科學家按照他的模型做了一個玩具,因為如果真的要做出來一個實物,在現實中是不可能的,它僅僅可能存在在一個想像的層面,就像那句你給我一個支點,我就能撬起整個地球的話。

但是你不能因為他現在還沒有被創造發明出來,就覺得他是假的,但事實上是之前所有能夠用理論推出的東西,在未來的世界中都有被發明的可能。就像現在的3d列印,我們之前不是也覺得不可能嘛。所以對任何事情都要有想像力,然後去實現它。只有想像力是最偉大的,她能夠創造出一個創造幸福的物件,而很多科學家都把不可能變成了可能,所以我們也要相信這個世界上現在一些不可能發生的東西是在未來可以存在的。

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    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。自此之後,克萊因瓶就影響了整個世界,在數學領域,是指一種無定向性的平面。在拓撲學中是一個不可定向的拓撲空間。克萊因瓶的底部有一個洞延長到瓶子的頸部,而且扭曲的進入瓶子的內部,然後和底部的洞相連接。
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    如果沿著莫比烏斯環的一點一直走,可以直接把這個環走一圈,而不必像一般的圓環一樣,必須翻閱一面的邊界進入另外一面才能夠走完所有的面。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。
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  • 克萊因瓶是世界上最神奇的瓶子,永遠裝不滿水
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  • 「克萊因瓶」永遠裝不滿的瓶子?
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