克萊因瓶實物根本沒人做出來,為什麼吹它裝不滿

時間 2022-09-06 15:04:11

1樓:匿名使用者

在諸多的世界科學之迷中,最著名的,莫過於克萊因瓶。這是因為,按照數學家克萊因構想,我們的宇宙中應該存在乙個四維空間,這個四維空間按照克萊因的構想,它應該是乙個四維的實物,就如我們經常看到的那個用數學家克萊因的名字命名的那個特殊的瓶子。這個瓶子的特殊之處在於,無論你從**往裡邊灌水,水都會從這個瓶子裡流出來,因此,沒有人能夠將它灌滿。

然而遺憾的是,克萊因瓶至今也沒有人製作出實物,做多也就是計算機繪製的模型。之所以如此是因為它很可能是存在於四維空間,而我們的各種現有的製造工藝僅僅是三維的。後來,隨著玻璃製造裝置和技術的進步,人類也試著來製作克萊因瓶,然而人類無論如何也做不出來。

科學家說是因為第四維那個部分現有的技術還是穿越不過去,因此無法使它成型。

曾有科學家認真研究過克萊茵瓶的結構,它的底部有個黑洞,然後瓶口向後延長,通過四維度的扭曲之後,再一次通向瓶底的那個黑洞,所以,無論任何東西丟進克萊茵瓶裡也無法使其儲存其中。科學家通過電腦模擬,將乙隻螞蟻「丟進」克萊茵瓶裡,結果螞蟻最終走出了克萊茵瓶,甚至它根本不需要穿過杯子的表面那一層,科學家觀察後發克萊茵瓶是乙個不可定向的拓撲空間。

克萊因瓶作為平面幾何組合起來的奇特空間,在很早之前就被提了出來,然而直到現在,我們都沒辦法製造出符合設想的實物。經歷過無數次的失敗後,科學家只好借助於電腦的模擬技術,製造出了四維立體模型,這或許對克萊因來說算是一點慰際。

假如未來人類的理解能力真的允許人們製造出克萊因瓶實物,那麼人類進出第四維度將是易如反掌。但不知道人類何時才能理解第四維?

2樓:求老八原版**

克萊因瓶就是個笑話,我之前買了個試試,平放時往裡面倒水會從瓶口完完整整流出來,豎著放可以勉強裝滿,我用高壓水槍往裡噴再用像皮泥封住,克萊因瓶就裝滿了。

3樓:卑彳小草

克萊因瓶是因為它利用了它的水壓才能使它裝不滿。但實際上,只要你往裡面灌入的水壓

足夠強大,他就可以裝滿的。而它的原理就是因為水壓裝滿後,他會將一部分的水灑出去的,從而就導致他永遠也裝不滿。

4樓:匿名使用者

克萊因瓶既然是造不出來的瓶子,為什麼還去談論能不能裝滿的話題呢。感覺很幼稚。

5樓:卓越真紅

克萊因瓶其實就是一根水管 說得這麼神秘,因為這樣可能覺得高大上,身價直上.變個花樣就看不出來

6樓:

因為造不出來,目前的實體模型都是三維的,只要倒置就能灌滿。

7樓:難城舊巷

令人費解的克萊因瓶,為什麼永遠都裝不滿水?只因它是四維空間

8樓:百科記原創

大海都填不滿的克萊因瓶,是什麼樣的?為什麼至今沒人做出來?

9樓:在天心閣烤蛋糕的爬山虎

等你了解克萊因瓶的原理就知道它不是吹的了

為什麼人們說克萊因瓶造不出來?克萊因瓶看起來可以造啊?

10樓:薛丁格的科學

克萊因瓶到底是什麼?

在這當中其實就有乙個我們比較陌生的概念:無定向性。這個概念是啥意思呢?

比如,如果我們有乙個平面,那你能找到關於這個平面的「內部」和「外部」之分嗎?

實際上,你是找不到「內部」和「外部」的。同樣的克萊因瓶是可以嵌入到乙個在四維空間甚至是更高維度空間的閉合的曲面,而且它是沒有邊界的。

為了了解這個問題,我們可以降維來看,實際上和「克萊因瓶」類似的有個叫做:莫比烏斯環。兩者唯一不同的是莫比烏斯環智慧型嵌入到三維空間中。

同樣的,你從莫比烏斯環中也找不到「內部」和「外部」,如果有個二維動物,它在莫比烏斯環上朝著乙個方向跑步,那最終的結果就會繞到原地,這也是因為莫比烏斯環是個封閉的曲面。

而如果有個足夠大的克萊因瓶,那麼我們作為三維動物在其中朝著乙個方向運動,最終的結果也應該是回到原地。

「克萊因瓶」能製造出來麼?

了解了「克萊因瓶」的特定,我們再來說說克萊因瓶是不是可以製造出來。事實上,我們根本沒有辦法在我們生活的三維空間把克萊因瓶準確地描繪出,即使真的描繪出來,也一定會出現很嚴重的錯誤。如果我們在網上搜尋一下克萊因瓶,就會有如下的**,這算是最常見的關於「克萊因瓶」的**。

那這個**有什麼錯誤呢?

如果,我們仔細看三維空間的「克萊因瓶」,就會發現有個地方發生了交叉的,並且穿過的問題。而事實上,「克萊因瓶」不應該會有類似於穿過的情況。

那問題來了,為什麼會出現這樣的情況,有辦法避免麼?

三維空間中「克萊因瓶」的問題

關於這個問題,我們可以直接給出答案,這個問題沒有辦法避免,因此,在三維空間中製造不出「克萊因瓶」。

具體的原因其實也很好理解,不過,為了方便理解,我們講一下維度來講解。之所以這麼做是因為思維對我們來說想象起來太難了。

「扭結」是我們日常生活當中經常見到的,就像下面這樣的:

我們可以簡易的,比如下面這樣的:

上面這兩張圖,其實都是三維空間中的「扭結」結構。那它們在二維平面中到底長啥樣呢?

應該就是下面這樣的,發現沒有?如果用二維平面來表示三維的物體,不可避免地會出現這種「交叉」的情況。

而「克萊因瓶」是四維及以上空間的封閉曲面,因此,展現到三維當中就會出現「交叉」的問題,這和上面「扭結」的在二維中的情況是一模一樣。

不僅如此,其實低維度對高緯度的描述常常帶有不可避免的偏差。如果乙個二維生物看到乙個圓。

那它應該如何描述這個圓呢?

假設它知道還存在三維空間,那它就一定能描述清楚這個圓所對應的的物件麼?

實際上,並不能,三維空間的物體在二維平面上投影是圓的很多,比如:球體,橢圓體,圓錐體。

如果二維的生物造了乙個「圓」,然後它說這就是球體,你會認可麼?其實,你會覺得這明擺著亂來。基於這兩點,「克萊因瓶」其實就是乙個在三維空間做不出來的東西。

11樓:史前記

克萊因瓶真的造不出來嗎?近百年無解,只因它是4維空間的產物

12樓:木子果

克萊因瓶造不出來主要原因是因為瓶子交叉了,雖然看起來感覺很簡單,但是憑我們現在的實力是根本弄不出來的。

13樓:小小喵同學

有的東西只是看起來簡單而已,內部的原理沒有人知道的。

14樓:顧輕舟老師

看起來很簡單,但是想製造出來並不容易,非常難。

15樓:個非凡哥

沒有什麼事情是做不出來的,只不過就是時間的問題,現在的人聰明。

克萊因瓶的容量有多大?把整個大海的水都倒進去還裝不滿?

16樓:深海古人

因為克萊因瓶是虛構的幻想,做不出來。

所謂的「克萊因瓶」卻始終是大數學家克萊因先生腦子裡頭的「虛構物」,根本製造不出來。許多國家的數學家老是想造它乙個出來,作為獻給國際數學家大會的禮物。然而,等待他們的是乙個失敗接著乙個失敗。

在拓撲學中,克萊因瓶定義為正方形區域 [0,1]×[0,1] 模掉等價關係(0,y)~(1,y), 0≤y≤1 和 (x,0)~(1-x,1), 0≤x≤1。類似於 mobius band, 克萊因瓶不可定向。但 mobius 帶可嵌入 r^ 3,而克萊因瓶只能嵌入四維(或更高維)空間,從數學意義上解釋了為什麼在現實中無法造出克萊因瓶。

今天我們是來送大家認為不可能的東西的。當你得到一瓶水時,你會考慮這是多少水。當你考慮它有多少的時候,它就是乙個度量單位。

在你的潛意識裡,你也認為所有的水都會被填滿,放進乙個容器裡。即使是海洋,也是裝在容器裡的。因為它被大陸包圍著,我們可以把它看作是被遏制在乙個窪地裡。

但是你有沒有想過,世界上有一瓶水是不能滿足的?就算你把四大洋都放進去,把北冰洋、大西洋、印度洋等的水都放進去。你還是不能滿足。

但你不能因為他還沒被創造出來就認為他是假的,其實之前理論上能介紹的東西,在未來的世界裡都會被發明出來。就像現在的3d列印,以前我們覺得不可能。所以想象一切,然後實現。

只有想象力是最偉大的,她能創造出乙個創造幸福的物件,而且很多科學家已經把不可能變成了可能,所以我們也要相信,這個世界上的一些不可能的事情在未來是可以存在的。

17樓:木子聊科普

聽說將地球上的水都倒入克萊因瓶也裝不滿?

18樓:匿名使用者

克萊因瓶的存在是指在高維空間可以無限裝水,它沒有內外之分和上下之分所以裝不滿,在三維空間只是乙個概念的存在,無法證實能不能裝那麼多水。

19樓:匿名使用者

克萊因瓶的裡面就是外面,外面就是裡面,所以不存在裝滿的情況,這並不是真正意義上的裝不滿。

20樓:匿名使用者

不存在的瓶子那還說個啥?有意義嗎?市面上賣的那個瓶子就能裝滿,先用橡膠管伸到瓶子底部,將其注滿,再放進水桶裡泡著,這樣不管是瓶子裡面還是外面,全部裝滿。

21樓:積極的月茫

在數學領域中,克萊因瓶(klein bottle)是指一種無定向性的平面,比如2維平面,就沒有「內部」和「外部」之分。克萊因瓶最初的概念是由德國數學家菲利克斯·克萊因提出的。克萊因瓶和莫比烏斯帶非常相像。

克萊因瓶的結構非常簡單,乙個瓶子底部有乙個洞,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線。水從入口進去會直接從出口出來。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。

它也不類似於氣球 ,乙隻蒼蠅可以從瓶子的內部直接飛到外部而不用穿過表面(所以說它沒有內外部之分)。

22樓:匿名使用者

你的題就有問題,倒 進去 ?何謂進去?

克萊因瓶為什麼沒有容積?(假設倒水進去不是恰好可以裝在底面上)

克萊因瓶裝不滿水?那在失重環境下裝水呢?沒有重力水也不會因為瓶底和瓶口的重力反差溢位來。 100

23樓:匿名使用者

也不用失重環境了,完全按在水裡就可以滿了。

24樓:項添虹江西

那是四維的東西,它沒有內外之分,不用去想這個我們生活的是乙個三維空間,是見不得真正的克萊因瓶的。而且為什麼說它能無限裝水是因為他沒有內外之分,所以它可以把整個大海裝下

請問,克萊因瓶為什麼沒有容積(假設倒水進去不是恰好可以裝在底面上 50

25樓:打破無限囚籠

從一面穿過另一面再穿過另一面有無數個面能裝無限的東西,要想造出來必須得到四維的東西。

26樓:

最初用德語命名時候名字中「kleinsche fläche」是「克萊因平面」的意思。因為翻譯問題寫成了flasche,這個詞才是瓶子的意思。英語乾脆就叫klein bottle了,算是個美麗的錯誤吧。

27樓:卓越真紅

別說得這麼神秘,其實就是一根 水管,

28樓:匿名使用者

克萊因瓶既然是造不出來的瓶子,為什麼還去談論能不能裝滿的話題呢。感覺很幼稚

克萊因瓶的原理是,孟凡利 克萊因瓶的原理是什麼?

克萊因瓶是什麼原理?乙個四大洋都無法將其填滿的瓶子 孟凡利 克萊因瓶的原理是什麼?克萊因瓶的原理 這種瓶子是被乙個叫做克萊茵的科學家所發明出來的理論,因為結構十分複雜。材料也要選取的十分特殊。所以到目前為止,我們都沒有製作出實體的成品出來,它就像我們 中展示的一樣,是乙個很奇怪的瓶子。是從底部伸出乙...

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