綜述
隨著人類文明和智慧的不斷前進(jìn)和發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也有了顯著的飛躍,可是越是進(jìn)一步探索,人們越會發(fā)現(xiàn)這個世界上存在著太多無法解釋的神秘現(xiàn)象和未知領(lǐng)域,甚至有很多是人類傾盡一生也無法解釋的,就比如宇宙的多維度理論。
在科學(xué)家眼中,人類以及人類所適用的一切器物都是處于一個三維世界當(dāng)中,而放眼無盡宇宙,人類和地球又是最低等也是最微小的。由此來看,存在于理論中的高維空間到底是什么樣子的呢,里面的生物或者物品和我們?nèi)S又有何區(qū)別呢?
今天就先來講一下來自四維空間的瓶子——克萊因瓶。
神秘的克萊因瓶
科學(xué)家們通過反復(fù)的研究和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這個所謂的克萊因瓶的確是符合四維空間的相關(guān)理論的,不過以目前的技術(shù)水平還無法實(shí)現(xiàn)該瓶子的復(fù)刻,畢竟目前已經(jīng)做出來的仿品實(shí)際上是可以裝滿的,但是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)算的虛擬克萊因瓶是無法被裝滿的,即便是把地球上的所有水都傾倒進(jìn)去也無法裝滿。
而這個瓶子最神奇的地方就在于它底部的洞,無論使用什么辦法,從任何的角度,都無法讓水為之停留,就像人類制造用來計(jì)算時間的沙漏一樣,一旦開始就無法結(jié)束,直至沙子全部倒完。
科學(xué)家為了進(jìn)一步探究其中的奧秘,曾耗時數(shù)年進(jìn)行研究和討論,但始終沒有得出一個滿意的結(jié)論。
其實(shí)根據(jù)我們所熟知的相關(guān)理論,只要是容器都會有其相應(yīng)的容積,在奇形怪狀的瓶子也可以通過公式計(jì)算出它能容納的物質(zhì)含量。
如果真的有容器存不住水,那只能說明瓶子出現(xiàn)了漏洞或者空缺。可克萊因瓶卻打破了人類對于常規(guī)的認(rèn)知,一個完整的克萊因瓶在沒有任何缺損的情況下仍然存不住水,這到底是什么原因造成的呢?難道真的是受到所謂的四維空間的影響嗎?
四維空間
不少科學(xué)家在反復(fù)研究后得出結(jié)論,這個瓶子只有在四維空間中才能處于裝滿的狀態(tài),換個角度思考,這個克萊因瓶實(shí)際上是不應(yīng)該存在于人類的三維世界的,它應(yīng)該是源于更高維度的領(lǐng)域,在那里才能解釋這一切人類無法解釋的謎團(tuán)。
而且科學(xué)家還做過關(guān)于克萊因瓶的模擬實(shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更是超出了所有人的預(yù)料。為了研究克萊因瓶的內(nèi)部結(jié)構(gòu),科學(xué)家將一只小昆蟲放入瓶口讓它往里面跑直到找到出口,可沒想到的是,小蟲子在里面繞了一圈之后竟然又回到了起點(diǎn)。
也就是說,這個所謂的四維瓶子實(shí)際上是沒有盡頭的,它沒有起點(diǎn)也沒有終點(diǎn),受到更高維度的控制和影響,因此三維世界的我們即便用盡各種辦法也始終沒法將它們裝滿。
數(shù)學(xué)領(lǐng)域的解釋
從數(shù)學(xué)的角度出發(fā),克萊因瓶也就是所謂的無定向平面,一個通俗的例子就是我們寫字繪畫用的二維平面,它是沒有內(nèi)外之分的。
這個理念在剛剛提出的時候是德國的一名著名數(shù)學(xué)家克萊因發(fā)現(xiàn)的,他發(fā)現(xiàn)這種瓶子和之前的莫比烏斯環(huán)十分相似,都是相當(dāng)于無限空間的神秘物體。而且克萊因瓶的結(jié)構(gòu)是極為簡單的,底部的大洞和長長的瓶頸就是它最大的特點(diǎn)。
與我們?nèi)粘K芤姷降钠孔硬煌氖?,這個瓶子沒有邊界,也就代表著它的表面是無限延伸循環(huán)的,就像二維一樣,沒有內(nèi)部和外部,從起點(diǎn)出發(fā)仍然能回到起點(diǎn)。
和同樣具有不可定向性的莫比烏斯環(huán)不同的是,我們談?wù)摰倪@個神秘的瓶子是具有相對密封的曲面,是沒有明顯的邊界的,莫比烏斯環(huán)可以被嵌入三維當(dāng)中,而克萊因瓶卻只能在四維甚至更高到維度中進(jìn)行探究。
很多人都猜測,所謂的克萊因瓶是否真實(shí)存在,是不是只是科學(xué)家們的一個猜想,它或許無法存在于這個世界上,或許存在于宇宙的最深處,但是無法被三維世界的我們所探查到,只有當(dāng)我們買入更高維度之后才能發(fā)現(xiàn)它的秘密,才能真正研究出它其中蘊(yùn)藏的能量。
結(jié)語
所謂的克萊因瓶和思維世界,實(shí)際上都是科學(xué)家們的猜想,只能存在于理論研究當(dāng)中,而無法真正在實(shí)踐中加以證明,最起碼用我們目前的科技水平是無法達(dá)到這一高度的,但我們發(fā)現(xiàn)不了并不直接代表著這種東西是不存在的。
就像愛因斯坦所說的那樣,假如某一天,整個世界發(fā)生了重大的災(zāi)難,只有你一個人存活了下來,那么到了那個時候門外和門內(nèi)實(shí)際上都只有你一個人,那么所謂的門外是不是就等同于門內(nèi)了呢。
這個其實(shí)也是科學(xué)家們對四維甚至更高維度空間的一種猜測,而克萊因瓶其實(shí)就是這樣一種存在,在愛因斯坦的解釋下,它的形象仿佛更鮮明了一些,所謂的門內(nèi)和門外其實(shí)就是一個容器的內(nèi)部和外部,而門內(nèi)等同于門外,也就相當(dāng)于克萊因瓶無內(nèi)外的理論。
或許這個理論中的瓶子里裝著的不僅僅是無盡的水源,很有可能是我們整個三維的空間,也有可能是整個宇宙都被它所涵蓋,這些問題只有通過我們后續(xù)的不斷研究才能得出結(jié)論。