隨著對宇宙探索的深入,我們了解到了很多未知的領域,而人類所處的環境其實就是宇宙中的一個三維空間,相對於其他緯度來說還是比較低級的。
克萊因瓶最初由德國幾何學大家——菲立克斯·克萊因 (Felix Klein) ,在1882年提出。克萊因瓶的結構可表述為:一個瓶子底部有一個洞,現在延長瓶子的頸部,並且扭曲地進入瓶子內部,然後和底部的洞相連接。
簡單的說——這是一個沒有內外之分物體。
克萊因瓶看起來就是三維空間的一個大奇葩,之所以裝不滿水是因為克萊因瓶本身是封閉的,其底部有一個洞,而且克萊因瓶是沒有內外之分的。
從側面看,就是一條曲線,即便物體穿過的方向不同,最後到達的終點都是一樣的。所以說克萊因瓶的瓶頸是就是四維空間,然後和瓶底圈連起來的,不穿過瓶壁。
克萊因瓶看著也和普通的瓶子沒有什麼區別,但是我們看到的只是它在三維世界的投影,也只是一個模型而已,真正這種扭曲的克萊因瓶是無法在我們所處的三維空間中製造出來。
三維空間和四維空間雖然只差了一個緯度,但是我們現在對四維世界甚至都無法想像出是什麼樣子,就像我們在平面中非要製造一個球體一樣。
如果想要製造出克萊因瓶那麼我們人類文明就必須在三維的基礎上增加時間軸的概念,也就是儘快達到四維空間。
所以,不是說克萊因瓶肯定不存在,而是說它存在的前提是四維空間必須存在,如果四維空間不存在,克萊因瓶就肯定不存在。克萊因瓶是四維空間裡的事物,並不是三維空間的產物。
克萊因瓶就必須在四維空間中才能製作出來。沒有多出來這一個維度空間,我們無法扭轉三維的物體使它首尾相接。所以克萊因瓶實際上是四維空間中的一個扭曲的面。
真正的克萊因瓶是不會和瓶體相交的。這樣的形象,作為三維世界的我們,只可意會不可言傳,當然更不可圖繪。
克萊因瓶的意義是什麼?
人類之所以比其他生物優秀,就是我們總是敢於去思考一些挑戰現實的事情,也喜歡去設計許多的思想實驗。
而克萊因瓶就是幾何大牛菲立克斯·克萊因設計出來挑戰四維空間認知的神器,我們把不屬於我們這個世界的東西通過想像去刻畫出來,以鍛鍊我們的思維能力。
「如果能擁有一個沒有正反的平面,為什麼不能擁有一個沒有內外的三維立體?」這就是菲立克斯·克萊因用克萊因瓶給人類提出的一個空間思考命題。
如果有一天能親眼所見真正的克萊因瓶,那絕對是人類的科技水平、理論水平已經達到了非常高的層次,並且也發現證明了四維空間的存在