一個簡單的克萊因瓶,為什么窮盡科技都無法制造?

精確的說此刻市道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品, 在三維空間中是看到的只是它的投影, 而我們制造出來的則完滿是那個投影的1:1復刻, 即使做得再精彩它也是個縮水貨!

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真正的克萊因瓶是長什么樣的?
我們很難在三維空間中來描述克萊因瓶特征, 不外卻可以用冒充貨來做個案例, 究竟結果模子有助于我們理解空間幾何布局 。
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“克萊因瓶”其實是一個錯誤的形容體例, 原先指得是克萊因平面, 它指的是一種無定標的目的的平面, 沒有內部和外部之分, 最早是德國數學家菲利克斯·克萊因提出的 。
在三維空間中的克萊因瓶的“瓶口”穿過自身與瓶底相連, 當作為一個概況沒有終結的布局, 從外到內不需要穿過這個瓶子的外壁而直接到“內部”, 盡管克萊因瓶沒有表里之分, 但在我們看來, 包裹在內的那部門空間就是瓶子內部了 。
在四維空間中, “瓶口”是穿過額外的第四維和底部相連的, 它并不需要穿過瓶壁!但這是一個很難想象哦空間, 與自身組成了一個沒有鴻溝的曲面, 但卻不會和自身空間交叉, 三維中是無法實現的, 當然在領會這個布局之前, 我們仍是得先來理解下維度的概念 。
四維空間?
【一個簡單的克萊因瓶,為什么窮盡科技都無法制造?】我們并不克不及確定是否存在四維空間, 但用數學來理解空間布局時則完滿是另一回工作, 從零維到四維, 我們可以用一個簡單的示意圖來暗示
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在三維或者之前的維度我們都可以很簡單的理解, 因為我們所見所得都是三維模式, 即使是一張紙, 它仍然存在可以測量的厚度, 是以它是一種三維物件 。 但對于四維我們腦子就有點不敷用了 。
一般我們所說思維的都是歐幾里德空間, 與廣義相對論中閔可夫斯基空間是有區此外, 下面我們以歐式四維空間來描述:三維空間存在長寬高三個維度, 而四維則三維的每一個長寬高的維度上增添一個長寬高的三維維度, 就如下面示意圖 。
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若是不太好理解的話, 我們來感觸感染一下動圖改變的過程
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也許我們將三維空間想象當作構成四維的一個膜更合適, 不然四維空間在三維上的疊加維度會讓我們思路紊亂, 三維空間只是四維的一個切片, 它在四維空間中的只有偏向, 沒有厚度, 就像我們三維空間有無數二維平面切片一樣 。
我們可以用二維平面的體例來想象三維空間, 在二維平面中, 三維人是天主一般的存在, 可以讓二維平面上上的“人”進入三維, 然后再在二維的另一位置俄然呈現, 而四維對于三維的操作也是如斯, 因為我們只能看到自己地點的三維, 是以我們會發現三維空間中的某個物體俄然消逝, 卻毫無預警的呈現在另一個位置, 而這只是四維對于三維的根基操作罷了 。
克萊因瓶在三維中會是怎么樣的存在?
可能很難來理解這個布局, 但仍然可以用三維在二維中表示作為參考, 好比被稱為魔比斯環的二維扭曲面,
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