你知道萊因瓶嗎?它沒有邊界也沒有裡外之分,至今沒人能造出來!

2021-01-21 探索科學路

很多人估計都沒有聽說過克萊因瓶,首先我們要知道的是,這並不是我們所認為的傳統意義上的瓶子,嚴格來說,它都不算是一個瓶子。它是由一個叫菲立克斯·克萊因的數學家提出的。所以我們需要從數學的角度來看,它指的是一種無定向性的平面。但是如果我們從拓撲學的角度再看呢,它又是一種,不定向性的拓撲空間。如果你非得問是什麼形狀的話,你可以想像一下,一個底部有洞的瓶子,這個瓶子的頸部就是可以無限延伸的,我們就把這個頸部扭曲到瓶子的內部,遲早和底部的那個洞相連通過,大概呈現出就是這個樣子了。

這種瓶子是沒有邊界的概念,但他也不是一個球,蟲子進去了,也可以從另一端再飛出來。克萊因瓶也沒有內和外的概念,裡也可以是外,外也可以是裡。但是這種瓶子根本沒有可能造出來,說白了,只是克萊因的一種設想,即使現在的玻璃製造業如此發達,也不能把一個憑空的東西給造出來。雖然許多科學家是經過了無數次嘗試,但結果依然是失敗。假如真的是造出來了,那是不是就可以說明,克萊因瓶其實是一種時空的產物,既然你進入這種瓶子,你可能就永遠出不來了,處於不斷的循環當中。

那為什麼很難想像出或者造出這種瓶子呢?我們所生活的空間是三維,而這種克萊因瓶存在於四維或者更高維的空間,按理說是不可能在三維空間造出來的。你能在紙上造出一個球嗎?如果是真能造出來,那就可以說明四維空間的存在了。

有趣的是,這個瓶子的命名中間是有些錯誤的,它本身德語的名字是克萊因平面的意思,後來是翻譯錯誤才變成了瓶子。不過對於這個神奇的瓶子,不知道誰有本事造出來呢?

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  • 你知道克萊因瓶究竟是什麼嗎? 它竟不可以裝水?
    這麼想的話你就大錯特錯了,因為克萊因瓶並不是你所認為的普普通通的那種瓶子,這和黃油貓悖論、上帝悖論以及烏鴉悖論有些相似,下面我們一起來看看克萊因瓶到底是什麼。看看它有什麼奧秘!1.你知道克萊因瓶是什麼嗎?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。
  • 人類是否能造出來克萊因瓶?
    1882年,著名數學家菲立克斯·克萊因發現了後來以他的名字命名的著名「瓶子」。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。和我們平時用來喝水的杯子不一樣,這個物體沒有「邊」,它的表面不會終結。它和球面不同 ,一隻蒼蠅可以從瓶子的內部直接飛到外部而不用穿過表面,即它沒有內外之分。
  • 為什麼我們永遠也造不出克萊因瓶?它是通往四維空間的工具嗎?
    在數學領域裡,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。就像一條足夠長的蛇,它不停地吃自己的尾巴,一直吃,遲到最後是什麼樣子?所以,大家應該能夠理解這種瓶子,並且能夠進行一定程度想像,但是我們卻想不出它完整的幾何結構1882年,德國數學家菲利克斯·克萊因首先在理論上發現了這種瓶子,因此億他的名字命名。
  • 你之所以失敗,就在於沒有邊界
    開個會,就想著能分析出這一行的商業模式、盈利情況、差異性,以為這個行業的競爭壁壘就這麼低,隨便進隨便出?那團隊負責人的決策標準在哪?如果僅僅是憑看好新媒體的發展前景,就想進入這個領域去分一杯羹,不仔細思考自己公司業務與之的關聯性,那麼只能說這位團隊負責人的決定,未免過於輕率了。
  • 莫比烏斯帶好比宇宙,它是無限循環的,人類或永遠造不出!
    關於宇宙的起源之謎,業界存在很高的爭議聲,儘管科學家們想要找到宇宙的盡頭,但這條路似乎怎麼走都走不完,也就意味著宇宙有可能根本沒有盡頭。那麼宇宙最真實的模樣是怎樣的呢?大家聽說過克萊因瓶嗎?據科學家稱,克萊因瓶永遠無法造出,很多人感到奇怪,市面上有這麼多人賣克萊因瓶,怎麼會說它永遠無法造出呢?
  • 神奇的「克萊因瓶」,號稱永遠也裝不滿水,到底是怎樣造出來的?
    神奇的「克萊因瓶」,號稱永遠也裝不滿水,到底是怎樣造出來的?生活中的瓶子五花八門,不同的瓶子用處不同,但有一種叫做「克萊因瓶」的瓶子,小夥伴們有沒有聽說過呢?克萊因瓶永遠也裝不滿水,到底是怎樣製造出來的呢?
  • 你知道它存在,但你就是造不出來
    拓撲學中的奇妙曲面有莫比烏斯帶和克萊因瓶,是科幻的喜愛題材,莫比烏斯帶是只有一面的魔環,它可以嵌入到三維空間,克萊因瓶則能嵌入到於四維或更高維空間。如果你搞明白了莫比烏斯帶,那麼恭喜你,你至少擁有了對抗一些毒雞湯的能力,比如你至少會讀懂這則冷笑話:青年向禪師討教,希望可以讓他的女朋友沒有缺點,只有優點。
  • 網上說的克萊因瓶,目前為止還製造不出來,那市面上的克萊因瓶是真...
    克萊因瓶是什麼? 1882年,著名數學家菲立克斯·克萊因發現了後來以他的名字命名的著名「瓶子」。 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。
  • 克萊因瓶的原理是什麼?為何說它永遠裝不滿?科學解答真相!
    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。
  • 有多少人真正的了解莫比烏斯環和克萊因瓶
    有的自媒體說:莫比烏斯環沒有正反面,人們根本造不出來克萊因瓶因為它只存在於四維空間,克萊因瓶永遠裝不滿……這,真的是不加理解就拿來從別處聽來的話進行自我加工後再傳播。真的是誤人子弟,「毀」人不倦。什麼是克萊因瓶一個叫菲利克斯·克萊因(1849~1925)的德國數學家,在基於莫比烏斯環在三維下的延伸所做出來的一種假設: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。這個物體沒有「邊」,它的表面不會終結。
  • 同樣破壞了奧特曼的計時器,蓋亞中的破滅魔人能秒殺伽休萊因嗎?
    伽休萊因是夢比優斯奧特曼中登場的宇宙三面魔像,而破滅魔人布裡茨布洛茨是蓋亞奧特曼中登場的智慧生命體。這兩個宇宙人都層破壞過奧特曼的計時器,伽休萊因的戰績也算是不錯,來到地球的目的就是為了打敗夢比優斯奧特曼特別的囂張一出場就是嚷著讓夢比優斯奧特曼出來,頗有當年宇宙帝王的風範,伽休萊因的格鬥能力比較強,初戰用格鬥能力也能讓夢比優斯奧特曼陷入苦戰,他本身是三個宇宙人的合體形態,大哥擅長從手臂的盾放出飛鏢攻擊。
  • 「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。
  • 霍金:宇宙的邊界條件是它沒有邊界
    邊界,所能掌控及影響的勢力範圍。一,地球的邊界。地球的大氣層邊界在離地面85km的高空。地球的引力邊界是地月系。地球同它的天然衛星--月球所構成的天體系統地球是它的中心天體。二,太陽系的邊界。觀測存在的柯伊伯帶:柯伊伯帶是太陽系在海王星軌道(距離太陽約30天文單位)外黃道面附近、天體密集的中空圓盤狀區域。
  • 宇宙究竟有沒有邊界?
    我們現在都知道地球是圓的,而不是幾百年上千年前人們所認為的平面。但即便是在哥倫布發現了新大陸,麥哲倫在地球上走了一圈之後的現在,依舊有不少人相信地球是平的。國際地平說學會至今仍存在於世,有著大概500個會員。而在標題所示的這個問題上,我們依舊面臨著類似的分歧——宇宙是什麼形狀的(環狀的還是圓的)?又是否會有邊界(想像一下地球的「有限無界」)?
  • 一個簡單的克萊因瓶,為什麼窮盡科技都無法製造?差了一維空間
    準確的說現在市面上出售的克萊因瓶都是切切實實的假貨,這一點是毋庸置疑的,因為真正的克萊因瓶是一個四維產物,在三維空間中是看到的只是它的投影,而我們製造出來的則完全是那個投影的1:1復刻,即使做得再精美它也是個縮水貨!
  • 有人說克萊因瓶製造不出來?那市場上出現的克萊因瓶又是什麼?
    我們日常生活中看到的「克萊因瓶」實際上是真正的「克萊因瓶」在三維空間中的類似,要想完美的呈現出克萊因瓶需要額外的一個空間維度。而克萊因瓶在三維空間中它的瓶頸和瓶身是相交的,這意味著某些位置佔據了一個空間維度。
  • 英國數學家不僅證明它存在,還畫了出來
    「鬼打牆」在許多的盜墓小說或者是恐怖故事之中都有出現,說的是人夜晚在行走的時候分不清方向,老是在原地轉圈。在科學中把它視為一個運動錯覺現象,但有另一種說法更像是鬼打牆,這種說法在鬼吹燈裡也出現過。另一個克萊因瓶則是沒有內外面之分,1882年由數學家菲利克斯·克萊因發現的一種瓶子。克萊因瓶是底部有一個洞,延長瓶子的頸部,扭曲著進入瓶子的內部,最後跟底部的洞相連。它沒有邊,表面不會終結,一隻蒼蠅可以從瓶子的內部直接飛到外面,而不需要穿過表明。倘若是往裡面倒水,則它永遠也倒不滿。
  • 「克萊因瓶」在現實中真的能找到嗎?相對論四維時空給您答案
    也許有人會反駁,電磁場不是實體,但是我們一樣研究啊,其實電磁場本身就是一種客觀存在的事物,它並非我們為了方便研究而虛構出的事物,它是一種真實存在。但是數學研究的事物可以完全不管物理世界,也就是說數學可以脫離物理世界而存在,比如剛剛談的「四維空間」,這就是一個脫離物理世界的研究對象。但是有網友又會反駁說「克萊因瓶」不就是一個四維空間的物體嗎?
  • 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。
  • 克萊因瓶與莫比烏斯環有什麼聯繫?它們是破解宇宙邊界之謎的關鍵
    因此人們十分好奇,宇宙的邊界究竟在哪裡?而有觀點認為,克萊因瓶和莫比烏斯環或許能夠為我們揭開謎底。實際上,克萊因瓶是一個無定向的平面物體,沒有內外之分,也就沒有所謂的邊界,在一定程度上與球面類似,但又有明顯的差異。