克萊因瓶有多詭異?四大洋倒進去也裝不滿,它是四維空間的鑰匙

2021-01-08 AI樂娛樂圈

在現實生活中,不管瓶子有多大,只要人們不斷往瓶子裡注水,瓶子裡就會有注水的時間,但這種情況只適用於三維空間。

在四維空間裡,有一個神奇的瓶子叫「克萊因瓶」,即使倒進四大洋也裝不下。霍金一直強調人是四維空間的產物,而人類之所以感受不到四維空間,是因為人的思維方式早已局限於三維空間。

為了解釋四維空間的存在,霍金向世界展示了一個簡單的例子。如果一輛車停在一個地方不動,那它就是零維的,是一個「點」。

而且,汽車在一個固定的方向上行駛時,是在第一維度,此時如果左轉或右轉,就是在第二維度。

人類和地球上所有生物都生活在三維空間中。如果把一輛車比作一個比喻,這輛車上坡的時候會轉彎。如果我們把時間加起來,就叫做四維空間。

但是到目前為止,科學家還沒有發現任何四維空間直接存在的證據。克萊因瓶概念出現後,人們的觀念發生了很大變化。一些學者認為,克萊因瓶是幫助人類找到四維空間的「鑰匙」。

在數學中,「克萊因瓶」指的是沒有方向的平面,就像二維空間中的平面,沒有內外之分。這個概念是由德國數學家費利克斯克萊因提出的。

1882年,數學家克萊因以他的名字命名了一個奇怪的「瓶子」,一個像球體一樣的封閉表面,但它只有一個表面,而且克萊因瓶的結構也很簡單。

瓶子底部有一個洞。現在我們只需要拉伸瓶頸,讓它通過任何位置,然後將瓶頸連接到瓶底的孔上。這樣,一個克萊因瓶模型就出現了

克萊因瓶在原理上非常類似於莫斯烏比環。甚至,我們可以通過兩個莫斯烏比環連成另一個莫斯烏比環。

當然實際上,製作克萊因瓶是非常困難的,人們只能通過電腦還原它的模型。因此,對於目前的研究者來說,克萊因瓶永遠是四維空間的產物。

那麼,如果人類在四維空間會發生什麼?

《三體》的作者劉慈欣,曾對此發表過自己的看法,他認為如果進入其中的人,也許將不再是人,而是「神」。

1.擁有「上帝」技能:劉慈欣認為一切在四維空間中都是同步的。簡單來說,人類會有一些「神」的技能,比如穿牆、瞬移。

2.能夠長生不老:在四維空間中,人類不受空間和時間的限制,可以掌控自己的生活,達到長生不老。例如,在《三體》中,劉慈欣描述了「失蹤心臟之謎」的故事,在這個故事中,一個人的身體沒有傷口,但他的心臟卻憑空消失了,這對於三維空間中的人來說也是一個未解之謎。

當然,這些目前只是猜想,但不可否認的是,劉慈欣寫的《三體》絕對是科幻小說中的裡程碑。它不僅是一部精彩的小說,而且具有很高的現實意義和參考價值。

雖然只是一部小說,但是《三體》帶給我們的震撼,卻非一般科幻作品所比擬的

劉慈欣以一人之力,就把中國的科幻小說提升到了世界級的水平。2015年,劉慈欣更是憑藉《三體》成為亞洲範圍內首次獲得獲得了素有「科幻界諾貝爾獎」之稱的雨果獎的作家。

如今,《三體》早已遠銷海外,被翻譯成了英語、葡萄牙語、西班牙語等多種語言。現在世界各地,都會有《三體》和劉慈欣的忠實擁躉。

這些人裡,就有著名導演卡梅隆,他曾與劉慈欣親切面談過,並且對於參與《三體》電影的拍攝表出了極大殷切和熱情。

喲普前美國總統歐巴馬,他在讀完前兩部之後,歐巴馬為了能夠儘快看到第三部的英文版,甚至還通過白宮親自聯繫劉慈欣催稿。

《三體》不但具有文學價值,還具有很好的現實參考價值。

不僅是歐巴馬以外,美國FaceBook總裁扎克伯格,還有國內的小米雷軍、騰訊馬化騰、360周鴻禕,也都是《三體》小說的忠實擁躉。雷軍表示,《三體》中提到的很多概念對他們公司的發展也都具有十分重要的啟發。

《三體》共有3本,分別是《三體I》——地球往事、《三體II》—— 黑暗森林、《三體III》—— 死神永生,這三本書不僅閱讀性強,而且世界觀宏大,時空跨度極大,不僅能給你和你的孩子帶來不一般的閱讀體驗,還能在潛移默化中提升你的科學素養和文化素養!

我在剛接觸《三體》時,立刻就被書中緊湊的劇情和書中所出現的「黑暗森林法則」、「降維打擊」等驚人的天才構想所驚豔、震撼!

閱讀開拓眼界,詩書改變精氣神。還沒有看過《三體》的朋友們,我真的強烈推薦大家去看一下,在閱讀的過程中,它不僅會給你帶來震撼,還會引發你對於人性深層次的思考,對你的人生觀和價值觀都會有所啟迪。

手機的普及,讓閱讀變得碎片化也簡單化了許多,你的掌心有多久沒有觸碰過書籍了,你的眼睛又有多久沒有閱讀過紙質的書頁?

現在,精裝版全3冊《三體》,現在只需要99.9元,不到一百塊,就能讓你體會到這個世界上最貼近內心的巨匠之作,何樂而不為呢?

相關焦點

  • 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
    四維空間四維空間僅僅比人類生活的三維空間多了一個維度,因此人類總想試圖找到四維空間的入口,不過由於人類受到三維空間思維的固化,人類不要說找到四維空間,甚至都不知道如何去描述四維空間的結構,現在比較科學的說法認為四維空間,其實就是在三維空間的基礎上加上一個時間維度,雖然這個解釋看起來很合理,但是這也僅僅是猜測而已,並不是確切的答案
  • 克萊因瓶有多神秘?四大洋倒進去也裝不滿,它是四維空間的鑰匙!
    在現實生活中,不管一個瓶子有多大,只要人們不斷往瓶子裡倒水,瓶子就會被裝滿,但這種情況只適用於三維空間。在四維空間中,有一個叫做「克萊因瓶」的神奇瓶子。不要說裝滿水,哪怕四大洋灌進去,也不可能是滿滿的。霍金一直強調人類是四維空間的產物。人類之所以不能感知四維空間,是因為人類的思維方式長期受到三維空間的限制。
  • 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。
  • 克萊因瓶或是四維空間的鑰匙,為何空間一共有11個維度?
    莫非是有某種力量隔開了我們?準確的說,我們無法感知四維空間,是因為「感官」限制了人類。大腦是認識世界處理外界信息的核心,它的缺點就在於處理不了四維空間的信息。我們可以用數學的方法,在紙上模擬計算四維空間,可我們就是感知不到四維空間具體是什麼樣子的。把大腦比喻成計算機,那它就缺少了認識四維空間的程序。
  • 著名的「克萊因瓶」有多詭異?為什麼科學家窮其一生也無法造出
    簡單就說一維空間線,二維空間面,三維空間就是我們所熟悉的體,也就是我們所存在的這個世界。而從二維度的生物的視角看三維度,三維的的生物都會成為平面,那麼四維空間又是什麼呢?著名的「克萊因瓶」有多詭異?為什麼科學家窮其一生也無法造出?
  • 只存在於四維空間的克萊因瓶,四大洋倒進去也無法將其裝滿
    答案是肯定的,因為一個構造特殊的瓶子的出現就證明了人類是極有可能接近或者就存在於四維空間之中,這個神奇的瓶子名為克萊因瓶。克萊因瓶原本出現在數學領域,它屬於一種沒有定向性的平面,在電腦模擬的畫面中,克萊因瓶雖然是立體的,但它卻具有二維平面的性質,因此它沒有外部和內部之分。
  • 只存在於四維空間的克萊因瓶,四大洋倒進去也無法將其裝滿
    答案是肯定的,因為一個構造特殊的瓶子的出現就證明了人類是極有可能接近或者就存在於四維空間之中,這個神奇的瓶子名為克萊因瓶。克萊因瓶原本出現在數學領域,它屬於一種沒有定向性的平面,在電腦模擬的畫面中,克萊因瓶雖然是立體的,但它卻具有二維平面的性質,因此它沒有外部和內部之分。
  • 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?
  • 為什麼把整個大海的水都倒進去,也裝不滿克萊因瓶?
    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。
  • 克萊因瓶是什麼?為什麼身處三維空間的我們沒法製造出它來?
    2維就是平面,3維就是我們身處的立體空間。和數學上的點動成線、線動成面、面動成體有異曲同工之妙。如果按照這樣的思路推理,那四維空間就是三維空間「動起來」的結果,一般認為就是物體可以在時間線上運動轉移。所以四維空間十分的神秘,現在還無法觸摸到它。而在科學家們摸索四維空間的過程中,他們提出了克萊因瓶這個神奇的瓶子。
  • 真的有我們摸不到的空間,四維空間,用克萊因瓶理論可以來解釋
    你知道克萊因瓶是什麼嗎?如果我問,這個瓶子能裝水嗎?你可能會笑,為什麼瓶子裡裝不下水?事實上,如果你這麼想,你就大錯特錯了,因為克萊因瓶不是你想像中的普通瓶子。讓我們看看克萊因瓶到底是什麼?克萊因瓶指的是一個無界限表面,它不能區分裡面和外面,也不能準確地用三維來描述的一個瓶子。這是在倫敦科學博物館展出的由三個克萊因瓶套成的雕塑,由艾倫·貝內特設計和製作。
  • 克萊因瓶是四維空間的莫比烏斯帶?科學家:有這種可能!
    克萊因瓶克萊因瓶是一個永遠無法裝滿水的瓶子,因為它並沒有瓶子的內外之分。而且最為重要的是,克萊因瓶只是一個概念,現實世界中並不存在,甚至這個瓶子還沒有足夠完善的理論支持!但這些並不妨礙這個瓶子成為科學家們的寵兒。
  • 克萊因瓶可以證明四維空間的存在嗎?
    理想中的克萊因瓶可以讓我們更好的理解四維空間,數學上也允許四維空間的存在,甚至M理論還主張宇宙是11維度的,在此之前的弦理論認為宇宙是25維的。所以說這些都是數學上的遊戲,目前沒有任何證據表明四維空間的存在。
  • 關於四維空間:你聽過克萊因瓶嗎?
    ,但和莫比烏斯環可以在三維空間中完美呈現不一樣,我們看到的克萊因瓶只是真正的克萊因瓶在三維空間中的投影而已,因為要完美體現克萊因瓶,需要額外的一維空間!那麼從這個角度來理解,克萊因瓶是否暗示了我們的宇宙還存在高維空間嗎?什麼是二維,三維和四維?我們一般所說的維度就是歐幾裡德空間,如果要討論閔可夫斯基空間請看作者其他文章。
  • 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」有多詭異?為何科學家窮其一生也無法造出?
    我們在看待生活的每一個事物時,都是代入維度這個詞來分析的,把它們分成平面圖形、立體圖形以及多面圖形。你可能沒有意識到自己每看見一個東西,我們都下意識的用三個範圍給它們做了定位。不過,你知道第三維度和第四位維度的區別是什麼嗎?出名的"克萊因瓶"又該怎麼去解釋它呢?根據目前的科技水平只能對克萊因瓶做一個假想,沒辦法將它化為現實。
  • 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?
    大家平時看到的現實版克萊因瓶都不是真實的,都是簡化版。那克萊因瓶的具體結構到底是怎樣的呢?我們可以這樣描述: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。他最初的瓶子又叫做「克萊因平面」,並不是個瓶子,後來為了方便普通人理解,就變成了一個並不存在的瓶子。從物理學上說,克萊因瓶本質上是個三維概念物,因此只能夠存在於四維空間。我們可以類比莫比烏斯環,它是個二維概念物,只能夠存在於三維空間。為了便於直觀了解,在三維空間中出現的克萊因瓶總是呈現出自己與自己相交的樣子,但是真實的克萊因瓶的瓶頸是穿過四維空間再和瓶底圈連的,並不會穿過瓶身。
  • 著名的「克萊因瓶」有多詭異?為何科學家窮其一生也無法造出?
    著名的「克萊因瓶」有多詭異?為何科學家窮其一生也無法造出?說起維度這個詞,可能很多人還是一頭霧水,完全不知道維度是什麼。準確的說,這是自然界生物看待另一種事物的方式,可能人類對這些生物的世界還不夠了解。在科學界,克萊因瓶絕對是「神奇」的存在,據說這就跟第四維度有關係。
  • 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?
    那麼,高維空間又是什麼樣的呢?高維空間裡的物品又與我們三維空間的有哪些不同呢?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。
  • 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。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。莫比烏斯環和克萊因瓶的關係莫比烏斯環是二維下的產物,如果一隻螞蟻在莫比烏斯環上爬行,它以為自己在二維平面上行走,實際上身處三維空間下才能看清楚莫比烏斯環。