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莫比乌斯环是什么东西(为什么我们能造出莫比乌斯环)

发表时间:2020-05-22 14:51:06  来源:网络  浏览:次   【】【】【

科学家认为宇宙中一共有21个维度空间,而对于普通人而言,从三维到零维度空间已经足够人类使用了,更高维度的空间,人类目前只能在电脑上进行模拟,谁也无法将其在现实中还原出来,而克莱因瓶就是一个很好的例子。

莫比乌斯环是什么东西

在网上看到的所有图片中,克莱因瓶的形象就是首尾连接的玻璃瓶,只要有合适的工具,似乎谁都能将其还原出来,但有两点需要注意的是,其一,克莱因瓶并不是真正意义上的瓶子,而是一个没有定向的面,其二,克莱因瓶是四维空间的产物,三维世界的人类是不可能将其还原出来的。


为什么我们能造出莫比乌斯环,却无法造出克莱因瓶?


从第零维度到第三维度,我们都可以想象出它的模样,比如说第零维度就是一个点,很多人认为,宇宙大爆炸中的那个奇点,与第零维度的概念相符合。


仔细观察我们可以发现,其实低维度空间都能从高维度中找到投影,就比如说第一维度空间,它的投影就是第零维度,无数的点连接在一起,形成了一条线,而以此类推的话,线与线的相连最后构成了平面,而平面的堆叠又成为了立体,也就是我们所在的三维空间。


为什么我们能造出莫比乌斯环,却无法造出克莱因瓶?


根据投影的原理,那么思维空间很有可能就是通过数个三维立体相连,或者相互包含在一起构成的。


但由于人类的思维受限于三维世界的影响,因此四维空间一直都只能是一种设想而已,但如果我们处于第五维空间或者更高的维度世界,就能轻易地还原出第四维度的模样。


为什么我们能造出莫比乌斯环,却无法造出克莱因瓶?


就比如说莫比乌斯,这是德国数学家莫比乌斯在1858年发现的,当时莫比乌斯通过将一张纸扭转,并将其首尾粘合在一起得到了一个奇怪的构造。


该构造的神奇之处在于,一只小虫可以爬遍整个曲面而不必跨过它的边缘,而这个构想也出现在了许多科幻电影当中,比如《复仇者联盟》中,钢铁侠就利用了莫比乌斯环的原理完成了时空穿越。


为什么我们能造出莫比乌斯环,却无法造出克莱因瓶?


而神奇的是,克莱因瓶通过对半切开以后,就是两个莫比乌斯环,可惜的是,由于克莱因瓶始终是四维空间的产物,因此在三维世界是无法被还原出来的。

作者:宇宙科学人