为什么说克莱因瓶永远装不满水


为什么说克莱因瓶永远装不满水

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克莱恩瓶 , 这个词可能大家都没听过 。但这类似于黄油猫悖论 。这个看似普通的瓶子 , 其实并不普通 。那么它到底是一种什么样的存在 , 还是一个瓶子?网上都说是站不住脚的 。为什么?今天就来全面看看克莱恩瓶吧!
一、克莱因瓶的结构1 。什么是克莱恩瓶
克莱因瓶指的是数学领域中没有方位的平面 。我们以二维结构为例 。内部结构和外部结构没有区别 。还有 , 在拓扑学领域 , 它是一个无方向性的存在 。这个词来自一位德国几何学家 , 他的名字中也包含克莱因 。
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2 。克莱因瓶的结构
让我们以一个球体为例 。球体是在外面还是在里面?那么如果一只蚂蚁进入内部 , 它必须在球面上切一个洞!汽车轮胎也是如此 , 它也有外侧和内侧 。但是如果你把蚂蚁放在克莱因瓶外面 , 那就不一样了 。它可以很容易地通过瓶颈到达瓶子 。所以克莱因瓶的结构是没有内外侧的 。
3 。克莱因瓶的制造
随着现代社会的进步 , 玻璃瓶的制造发展迅速 。但是克莱恩瓶是个例外 , 即使它存在 。但是在制造业 , 真的做不出这样的东西 。当然 , 除了克莱因本人 , 还有很多数学家想开个先例 , 做一个克莱因瓶 , 但是失败了!
二、克莱因瓶实验【为什么说克莱因瓶永远装不满水】1 。做一个纸模型?
正如我们前面所说 , 克莱因瓶的制造是一个大问题 。目前最新的技术只能通过计算机产生二维图像 。但是玻璃做的话 , 还是不行 。那么 , 肯定会有人问 , 如果做成纸模型呢?而事实已经证明 , 没有!
2、装满水的克莱因瓶?
由于克莱恩瓶的造型奇特 , 很多人也很好奇 。你能把克莱因瓶装满水吗?因为它是存在于人们头脑中的虚拟的东西 。这个没有出口也没有入口的瓶子是否真的能装水还是个未知数 , 因为克莱因瓶从来没有真正存在过 。
三 。克莱因瓶的用途1 , 3D 空房间中的Klein瓶
克莱恩瓶在三维空房间 , 是一个虚拟物体 。网上的图其实是示意图 , 我们可以这样理解它们的结构 。我们先拿一张纸 。它必须是长方形的 。然后把相对的两边粘在一起 , 这样就成了一个圆柱体 。然后把圆柱体的两个边往反方向贴!不要往方的方向贴 , 不然会变成另一个形状!
2、四维空房间里的克莱因瓶
所以我们可以看到最初的样子 , 然后怎么才能把它做成克莱恩瓶的模型呢?这样 , 必须在材料上打一个孔 , 然后粘贴在圆柱体内部 。其实这是一个不可能完成的任务!或者说如果真的能完成 , 说明克莱因瓶真的存在于四维空空间里!

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