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你知道莱因瓶吗? 它没有边界也没有里外之分, 至今没人能造出来!

 风中小海螺 2018-06-23

很多人估计都没有听说过克莱因瓶,首先我们要知道的是,这并不是我们所认为的传统意义上的瓶子,严格来说,它都不算是一个瓶子。它是由一个叫菲立克斯·克莱因的数学家提出的。所以我们需要从数学的角度来看,它指的是一种无定向性的平面。但是如果我们从拓扑学的角度再看呢,它又是一种,不定向性的拓扑空间。如果你非得问是什么形状的话,你可以想象一下,一个底部有洞的瓶子,这个瓶子的颈部就是可以无限延伸的,我们就把这个颈部扭曲到瓶子的内部,迟早和底部的那个洞相连通过,大概呈现出就是这个样子了。

这种瓶子是没有边界的概念,但他也不是一个球,虫子进去了,也可以从另一端再飞出来。克莱因瓶也没有内和外的概念,里也可以是外,外也可以是里。但是这种瓶子根本没有可能造出来,说白了,只是克莱因的一种设想,即使现在的玻璃制造业如此发达,也不能把一个凭空的东西给造出来。虽然许多科学家是经过了无数次尝试,但结果依然是失败。假如真的是造出来了,那是不是就可以说明,克莱因瓶其实是一种时空的产物,既然你进入这种瓶子,你可能就永远出不来了,处于不断的循环当中。

那为什么很难想象出或者造出这种瓶子呢?我们所生活的空间是三维,而这种克莱因瓶存在于四维或者更高维的空间,按理说是不可能在三维空间造出来的。你能在纸上造出一个球吗?如果是真能造出来,那就可以说明四维空间的存在了。

有趣的是,这个瓶子的命名中间是有些错误的,它本身德语的名字是克莱因平面的意思,后来是翻译错误才变成了瓶子。不过对于这个神奇的瓶子,不知道谁有本事造出来呢?

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