人进入克莱因瓶再出来会怎样?
题主的这个问题很奇特啊,这个瓶子是能造出来的,也就是说它只是一个长得特别一点的普通瓶子而已,看得见摸得着的。因此人进入这个瓶子里和进入其他的瓶子没啥不一样的,你还是你,瓶子还是那个瓶子。顶多你变成了一个进入过克莱因瓶的人。
这就像,一群科学家在哪里争论,一滴水从天上掉下来会怎样会不会砸死人,什么重力,引力,速度,在那争论不休,此时一个保洁阿姨看不下去了,说道,吵什么吵没见过下雨啊?
那我们想象一下这个瓶子有什么实际意义么,在那争论一个圆哪里是终点哪里是起点,地球绕一圈你就不知道哪里是家了吗,凡事有始必有终,有内必有外,只是人们给它弄得复杂了,打着科学的名义给它赋予神奇的色彩。
这就像,一群科学家在哪里争论,一滴水从天上掉下来会怎样会不会砸死人,什么重力,引力,速度,在那争论不休,此时一个保洁阿姨看不下去了,说道,吵什么吵没见过下雨啊?
那我们想象一下这个瓶子有什么实际意义么,在那争论一个圆哪里是终点哪里是起点,地球绕一圈你就不知道哪里是家了吗,凡事有始必有终,有内必有外,只是人们给它弄得复杂了,打着科学的名义给它赋予神奇的色彩。
这么多大神都介绍了克莱因瓶的原理和莫比乌斯带的原理,甚至列出了计算式,小弟自愧弗如。不过就题目而言,把人放井克莱因瓶里无非就是进入一个永无休止的循环。嗯,我猜盗墓笔记里面的走不完的楼梯就是借用了这个概念,不过是通过视觉欺骗完成的。
关于对克莱因瓶本身的理解,我们可以假设一下,假设第四维度是时间,挥动一个圆,当所有时间点都保留下来,就会形成一个环(道理就和甩火球,速度够快就能看到一个火圈一样)。然而这个环可以是圆的,八字形,如果是八字形在三维空间看就是有交叉的,但从四维空间看,圆环在不同的时间点运动,不会碰撞也不会有交集。
虽然克莱因瓶子不分内外,其实是一个谬论,因为他有一个半封闭的空间,简单的说就是把一个弯曲的漏斗插在灯泡里面,而漏斗的地步和灯泡的接入口链接。
另外,真正的克莱因平只是一个观念,他的平口是从四维空间穿进去的,但是,水是不能从四维空间穿过,这样说克莱因平还是可以装水的
克莱因瓶是高一维度的麦比乌斯环。先看麦比乌斯环,它的特点是无需跨越边界即可走遍环的每一个角落。
对在二维世界生活的生物来说(假设存在),因为世界是二维的,像在一张纸上,正常的纸有正反两面,跨越纸的正反面可类比人凭空地从一个密闭房间到另外一个,这对二维生物是很不可思议的。因为麦比乌斯环是三维世界的产物,它没有正反面之分,所以二维生物可以借助它完成不可能的事。得出结论在高维度可以轻松跨越低维度的壁垒。
克莱因瓶是四维世界的,它的特点是是瓶子没有内外之分,也就是人在密闭(划重点)的瓶子内可以走到瓶外。常见的克莱因瓶是这个样子的。
但实际上它是有问题的,穿越瓶壁的瓶颈,是真的在那里凿了一个洞。理论上的克莱因瓶的瓶颈是“扭曲着”进入内部,可不是在瓶壁凿个窟窿,它的瓶壁应该是完整密闭的。
因此克莱因瓶的想象难点就在于瓶颈是怎么不破坏瓶壁进入内部的,我想不到,我们都是三维生物,但对四维生物来说,很简单,在第四维扭曲一下就行了,类比我们在三维空间扭曲出麦比乌斯环。
真正的四维克莱因瓶是不可能出现在三维的,最多是有个投影,因为投影少一个维度刚好三维。把麦比乌斯环投影到纸上,如果你没有它在三维中的印象,你能想象到它的原型吗?二维生物能想象到吗?
所以图中的克莱因瓶就是意思意思,凿出一个洞实在太粗暴了,瓶颈应该在第四个维度里穿过了瓶壁,而不是在三维中。
所以题主的问题,如果是图示的克莱因瓶,咋走的人可以完全画出轨迹,因为它就是个三维产物。如果是四维空间中的克莱因瓶,也能画出轨迹,但对于人来说就是“我擦我怎么从不开口的瓶子里面走到外面来了?我就是走着走着就出来了”,一脸懵逼。其实就是人借助第四维走了出去,很不可思议,但三维的人完全看不出任何破绽。
人是无法进入到克莱因瓶中的,我们在日常生活中见到的那个克莱因瓶模型。它只是一种示意,是为了在三维空间中得以顺利表达而做出的妥协之举。
克莱因瓶与莫比乌斯环都有相同的特点,就是只有一个面,只有一个曲面,但是若想看见克莱因瓶的神奇之处,必须得在4维空间中,但关于维度的概念仅存在于数学中,是否在现实宇宙中也存在多维空间,目前还不知晓,所以,人又如何进的了真正的克莱因瓶中呢?
了解克莱因瓶之前可以先了解莫比乌斯环,手里有纸带的就可以现做了。将一条纸带的一段扭转180度,然后再与另一端粘连起来,就像下面这幅图一样:
你会发现,如果你在上面行走,在这个曲面上行走,无需跨过纸带边缘便可以走到这个曲面上的任意一处。它的曲面只有一个,非常的神奇。
题主之所以提出这个问题,是因为感受到了克莱因瓶的神奇,但它神奇,只是在几何学数学上神奇罢了。