燒腦勿入:一個永遠裝不滿水的四維瓶子,克萊因瓶

2020-12-04 科學狂想小調

燒腦勿入:一個永遠裝不滿水的四維瓶子,克萊因瓶

對於四維空間,人類的大腦並不能憑空想像,因為我們人類是三維生物,也沒見過四維空間,所以很多關於四維空間的描述,絕大多數都是科學家的想像,眾所周知,三維空間有三個方向,分別對應X軸,Y軸、Z軸、而四維空間在科學家的眼中有四個軸,這裡面新加入的成員就是,W軸。

科學家認為,在四維空間內很多事情都會變得非常神奇,就比如說數學中的克萊因瓶,它是一種不可定向的閉曲面,只有四維空間內才能將它完美地展示出來,它沒有三維空間常見的「內部」與「外部」之分,在三維世界內,只能勉強做出「浸入」的模型(人類現在還造不出來),通常情況下,瓶子底部有個洞,延長瓶子的頸部,並且扭曲的進入瓶子的內部,隨後與底部之洞相連,這種杯子和我們平時喝水的杯子大不一樣,它沒有「邊」的概念,表面也不會終結,即便和氣球相比,也不類似。

飛蛾可以輕易的做到從瓶子的內部飛到外部,但神奇的是,不用穿越瓶子的表面,雖然這種瓶子可以在二維面任意方向無限前進,但若不指向特定方向,就永遠到達不了原點,而且在回到原點之前會經過一個「逆向原點」,這種模型具體一點稱呼,我們也可以稱之為「三維空間中二維可無限擴展之空間模型」。

克萊因瓶,可以在二維面上朝任何方向前進,它們都會在經過一次「逆向原點」,再回到原點,當然在我看來一個普通的紙圈,在二維裡面只有兩個軸,所以沒辦法捲起來,但在三維裡面是可以捲起來。成為一個紙圈的,那麼同樣可以逆轉方向,成為一個莫比烏斯圈,那麼我們既然沒有W軸,我們沒有辦法做到將瓶口通過W軸連接到瓶底,更不要說在W軸上穿過瓶壁,也就是說,克萊因瓶,我們並沒有辦法創造,也沒有辦法想像,因為本身就缺了第四個軸。

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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。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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  • 克萊因瓶永遠裝不滿水?小夥不信邪拼命加水,最後也傻眼了!
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  • 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:莫比烏斯環如上圖所示,它就是一個扭曲了180°的二維平面,沒有內外之分。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。
  • 「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。
  • 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。
  • 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。
  • 克萊因瓶真的永遠裝不滿水嗎?老外瘋狂灌水,結果看呆了!
    克來因瓶是一個十分神奇的存在,在大家的認知中就是它是無底洞,永遠也裝不滿的樣子,那麼是不是如此呢?這還要從它不同的維度說起。這位外國小哥也是特別的好奇,在它看來裝不滿的瓶子是現實中是不可能存在的,於是不是市場上買了一個克萊因瓶做實驗,先在水龍頭下面灌水,灌滿之後再倒過來,這樣水就會通過縫隙流入到內瓶中,然後再重複剛剛的方法,就這樣小哥鍥而不捨,不過最終的結果卻是讓人大失所望,瓶子仍然是沒有被灌滿,此時他不得不相信,克萊因瓶還真的具有傳說中的那種神奇的魔力。
  • 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?
    今天,我們就來說說一個來自四維空間的瓶子的故事!所謂的來自四維空間的神秘瓶子,就是著名的克萊因瓶,這個瓶子的神奇之處在於,無論你怎麼向裡面裝多少水,這個瓶子都不會被裝滿。要知道,在我們的常識中,任何容器都是有它的容積的,如果真的有瓶子裝不滿水,就是這個瓶子底部漏掉了,可是克萊因瓶卻完好無損,這又是怎麼一回事呢?
  • 世界上永遠裝不滿水的瓶子,它的出現可能會使世界發生劇變
    沒錯,它就是克萊因瓶。1882年,來自德國的一名著名的幾何學家菲立克斯·克萊因首次提出了「克萊因瓶」的概念。克萊因瓶的外型十分特別,與普通瓶子不同,克萊因瓶的瓶頸和瓶身是完全相交的,而且它的瓶口也和瓶子的底部完全貼合,這種奇特的構造使得一隻昆蟲從瓶子的內部飛到外部完全不需要穿過瓶子的表面。
  • 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?
  • 克萊因瓶是世界上最神奇的瓶子,永遠裝不滿水
    如果問你一個問題:瓶子是用來幹什麼的?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。
  • 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。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。正是因為如此,克萊因瓶是永遠裝不滿水的。
  • 「克萊因瓶」有多神奇?永遠裝不滿水,科學家也無能為力
    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。
  • 克萊因瓶很詭異,地球的水倒進去也裝不滿,它或是四維空間的鑰匙
    實驗室中的克萊因瓶在三維空間,任何瓶子都能夠裝滿水,但是科學家認為在四維空間,存在一個詭異的瓶子,這個瓶子容量非常大,即使把地球全部的水倒進去,瓶子也不會裝滿,這個瓶子就是著名的「克萊因瓶」,「克萊因瓶」理論的出現,讓科學家看到四維空間存在的希望,甚至有科學家斷言,「克萊因瓶」是人類打開四維空間的一把鑰匙
  • 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。
  • 為什麼說克萊因瓶造不出來?它實際上是四維空間中的一個扭曲的面
    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。
  • 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」
    知道莫比烏斯帶的人,也一定知道克萊因瓶,這兩個都是非常經典的拓補學模型,一個沒有正反,一個沒有裡外,但為何我們能夠輕鬆的製作出一條莫比烏斯帶,卻無法實現克萊因瓶,這是為什麼呢?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。
  • 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。