科学家说它是四维空间的产物,在上面行走永远也到达不了终点

可怕的莫比乌斯环,这个环也太可怕了吧!当我们将一根纸条扭转180度后,再将两端粘贴起来,而后,得到的这个纸环就是莫比乌斯环。当你用指尖沿着莫比乌斯带游走的时候,你会发现你能一气呵成地滑过它的两“面”,然而,这样的纸环仅仅只有一个面,它是一个没有边界的单面曲面。如果让一只蚂蚁在这个环上爬行,不久后,这只蚂蚁又回到了出发的地方,不同的是,它正在曲面的另一侧,再走一圈,才算真正完成了一个循环。2圈下来,这只蚂蚁才能说是回到了一开始的出发点。

科学家说它是四维空间的产物,在上面行走永远也到达不了终点

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简单来说,你可以理解为,自己在莫比乌斯环状的公路上行走,你会发现自己永远走不到尽头,因为你根本分不出究竟哪里是起点,哪里才是终点,那时的你,甚至永远不会发现同一个点居然从“向上”突然变成了“向下”当你在纸条中间画上线后,你能轻松地发现自己画出了两个面,当你从中间剪开它,还能得到这样一个长的环;当你再错开剪它的时候,还能得到这样的套环;沿着两个方向剪,你又会发现三个套环在了一起,这样一直剪下去,你甚至能得到N个环,此时,你可能才意识到,莫比乌斯不可能的可能,就像是本不会遇见的两点,因交错时空在莫比乌斯里重合了。它们互为谜底。

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你可以说它是数学里的一大“怪胎”,科学家也很认同,莫比乌斯带或许是四维空间的产物,当一个人在莫比乌斯带上行走,如果说他想再次回到原点,他自己所在的位置很有可能不是出发的位置,这里或许只是当时位置的相反面。但奇怪的是,在这个过程里,他没有出现任何翻越等行为,却无法回到当初的原点。

科学家说它是四维空间的产物,在上面行走永远也到达不了终点

这个时候他变成了自己的镜像,这时你可能会想到另一个名词,即克莱因瓶。它和莫比乌斯带很像,没错,“克莱因瓶”也很魔幻,它的样子,像是一个空瓶子,其颈部延伸出来后,又钻入了瓶身内部,使得瓶口和瓶子的底部相连。从而形成了一个没有所谓内外的平面,正因克莱因瓶是一个闭合曲面,所以它没有边界。这使得它的造型看上去更为扭曲。这自然会让人们感到不解,因为这的确很难实现,毕竟我们是三维生物,而克莱因瓶的确是来自四维空间里的产物。通俗地说就是,人类理解和制作比自己所处的世界维度更低的物体模型,会显得更为容易,而四维空间因高于我们的维度,因此限制了人类的想象,尽管科学家们通过计算,得出了它“存在”,但却很难真实“感受”它。现阶段,克莱因瓶子始终还是一个纯理论模型,这意味着,那些“被制造出来的克莱因瓶,并非真正的克莱因瓶。喜欢本期视频的小伙伴别忘了点个关注,欢迎评论留言,我们下期再见。

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页面更新:2024-05-06

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