
在北京科学中心二号楼主展馆的身后,有一个造型奇特的展项,它就是连大海也装不满的克莱因瓶。
看看下面这个神奇的造型,看到它的第一眼,恐怕有几个问题已经浮现在你心中:
克莱因瓶
究竟是怎样的存在?
它的出现
是否预示着我们对空间维度的认知
还有更多等待解锁?



克莱因瓶最初的概念是由德国数学家菲利克斯·克莱因提出的,在理解它的奇特造型前,我们不妨先从简单的“莫比乌斯带”讲起。
1858年德国数学家、天文学家莫比乌斯发现:一根纸带扭转180°,再将两头粘接只形成一个曲面,这就是“莫比乌斯带”。

克莱因瓶:大海也装不满的“瓶子”

细心的小伙伴会发现莫比乌斯带是“面”,而克莱因瓶是“体”。
没错,克莱因瓶比莫比乌斯带高一维。正如莫比乌斯带的边缘在二维面上的投影一定会有交点,但在三维世界中并没有交点一样;克莱茵瓶在三维世界中的曲面一定会有交叉,但在四维世界中并没有交叉。
所以按照理想的克莱因瓶模型
在四维世界中的没有里外的特性
自然也不存在“装满”的说法!
克莱因瓶这个数学模型的重要意义之一是为宇宙的形态提供了一种假设,其无边的特性让三维世界的我们对同样无边的宇宙进行了有画面的联想。

如果你对这只古怪的“瓶子”感兴趣,不妨来北京科学中心看看它在三维世界里的样子吧~
还有更多趣味横生的展项等你来解锁,我们在这里等你!