什么是克莱因瓶,为何克莱因瓶永远无法用水装满?
2019-07-27 00:43:35 作者:网络
在诸多的世界科学之迷中,最著名的,莫过于克莱因瓶。这是因为,按照数学
家克莱因构想,我们的宇宙中应该存在一个四维
空间,这个四维空间按照克莱因的构想,它应该是一个四维的实物,就如我们经常看到的那个用数学家克莱因的名字命名的那个
特殊的瓶子。这个瓶子的特殊之处在于,无论你从哪里往里边灌水,水都会从这个瓶子里流出来,因此,没有人能够将它灌满。
然而遗憾的是,克莱因瓶至今也没有人制作出实物,做多也就是计算机绘制的模型。之所以如此是因为它很可能是存在于四维空间,而我们的各种现有的制造工艺仅仅是三维的。后来,随着玻璃制造设备和技术的进步,人类也试着来制作克莱因瓶,然而人类无论如何也做不出来。科学家说是因为第四维那个部分现有的技术还是穿越不过去,因此无法使它成型。
曾有科学家认真研究过克莱茵瓶的结构,它的底部有个黑洞,然后瓶口向后延长,通过四维度的扭曲之后,再一次通向瓶底的那个黑洞,所以,无论任何东西丢进克莱茵瓶里也无法使其保存其中。科学家通过电脑模拟,将一只
蚂蚁“丢进”克莱茵瓶里,结果蚂蚁最终走出了克莱茵瓶,甚至它根本不需要穿过杯子的表面那一层,科学家观察后发克莱茵瓶是一个不可定向的拓扑空间。
克莱因瓶作为平面几何组合起来的奇特空间,在很早之前就被提了出来,然而直到现在,我们都没办法制造出符合设想的实物。
经历过无数次的失败后,科学家只好借助于电脑的模拟技术,制造出了四维立体模型,这或许对克莱因来说算是一点慰际。
假如
未来人类的理解能力真的允许人们制造出克莱因瓶实物,那么人类进出第四维度将是易如反掌。但不知道人类何时才能理解第四维?