你们觉得一个瓶子最大的容量会是多少呢?可能有人会说小的话大概在100毫升,而大的能达到1.5升吧,总之瓶子能容纳的水都是有一定的限量的。而今天小编要给大家分享的则是永远都装不满水的“瓶子”,并且它完全不会漏水哦!大家对此是不是都感到很好奇呢?下面我们就一起来看看吧!

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在数学这一领域内有一种瓶子被车叫做克莱因,这种瓶子就是一个无论你怎么装都不会装满的瓶子。虽然它叫做瓶子但其实它并不是真正意义上的瓶子,那它是什么呢?其实就是一种无定向性的平面,当然它也叫做不可定向的拓扑空间。从这一点我们可以了解到,其实这个瓶子只是一个空间上的概念罢了,像我们平日里所见到的那些瓶子是无法真正的去进行理解的。

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克莱因是没有内部和外部之分的,它就是一个复杂的空间。当初从德语翻译而来的意思是克莱因平面,由于语法的问题翻译成为了克莱因瓶子。你可以在脑海中构建一个这样的克莱因平面,它是一个像是球面那样封闭的曲面,但是它只有一个面,没有其它的面。假如在它内部有一只小飞虫,就能从里面不通过表面飞到外面。听着是不是很神奇,换成通俗的话来形容,就是出门不需要走正门,直接就出现在了门外。

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科学家们利用抽象的概念,也做出了简单的克莱因瓶模型,它没有底部,瓶颈被拉长弯曲穿过了瓶壁,看上去十分的怪异。不过这也只不过是一种相似的玩具,现实中不可能造出来,现在肉眼看到的不过是一种简单的具现化。

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克莱因瓶在现实生活中是无法实现的,现在我们所看到的克莱因瓶其实都是假货,你会发现我们看见的克莱因瓶必然跟自身相交,用数学的语言说,这样得到的克莱因瓶在三维中的实现是克莱因瓶在三维空间中的浸入(immersion)。

但事实上真正的克莱因瓶,它的瓶颈是通过第四维和瓶底相接的,并不需要穿过自身,并不会和自身相交。我们可以看到它的定义“无定向性的平面”,这种瓶子根本没有内、外之分,无论从什么地方穿透曲面,到达之处依然在瓶的外面,它本质上就是一个“有外无内”的古怪东西。

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这是一个三维概念物,所以它只能存在于四维空间,是不可能嵌入三维空间中的,如果我们一定要将它展现在三维空间的话,它的瓶颈只能穿过自身,这是三维空间无法顺利表达它的妥协之举,但这就违反了克莱因瓶的定义,所以市场上的克莱因瓶都是假的。

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真正的克莱因瓶因为是通过第四维和瓶底相接,所以它永远也不可能被装满,即使你将大海放进去,也是一样。