书琴说科技|克莱因瓶与莫比乌斯环有什么联系?它们是破解宇宙边界之谜的关键
人们常说宇宙无边无际 , 在中国古代词汇的解释中 , 宇宙意味着空间上的无边无际和时间上的永恒 。 这个概念十分深奥 , 我们现有的科学技术无法解释 , 因此人们才渴望早日揭开这个谜底 。
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实际上 , 根据科学家们掌握的相关探索数据可知 , 138亿年的宇宙一直在不断膨胀 , 并且可视范围达到了920亿光年 , 完全超过了人们的想象 , 用无边无际来形容也并不过分 。
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人类历史上飞得最远的探测器就是“旅行者系列” , 但是它们经过了半个多世纪的飞行才只飞出了太阳系 , 距离飞出银河系还有很长的距离 , 更不要说飞出宇宙了 。 因此人们十分好奇 , 宇宙的边界究竟在哪里?而有观点认为 , 克莱因瓶和莫比乌斯环或许能够为我们揭开谜底 。
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克莱因瓶作为数学家克莱因的重要发现 , 人们用他的名字来为这个特殊的物体命名 。 实际上 , 克莱因瓶是一个无定向的平面物体 , 没有内外之分 , 也就没有所谓的边界 , 在一定程度上与球面类似 , 但又有明显的差异 。
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科学家们表示 , 如果一个苍蝇从克莱因瓶中飞过 , 不用经过任何屏障就能够从内部飞向表面 , 因为瓶子本身就没有内外之分 , 看起来就像一个扭曲的瓶子 。
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实际上 , 真正的克莱因瓶并不能通过现代工业制造出来 , 只能在计算机中构建出相关模型 。 如果宇宙的形状类似于克莱因瓶 , 也就能够解释为什么我们的探索之旅没有尽头了 , 人类始终找不到宇宙的边界 , 也就无法飞出宇宙 。
如果用另一种简单的形式来解释的话 , 莫比乌斯环同样可以作为模板 , 这个没有正反面的环状物体 , 在二维和三维空间里切换自如 。 正如宇宙拥有多个维度 , 我们始终无法确认它究竟是几维空间 , 如果一直用三维的视角去看它 , 或许我们永远都找不到宇宙的边界 。
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科学的魅力是无穷的 , 人们也试图通过相关模型来开拓思维 , 如果一直用局限的眼光看待宇宙 , 很多问题都无法解决 。 克莱因瓶和莫比乌斯环的存在恰恰向我们证明 , 只有转换新的思路 , 我们才有可能揭开宇宙的谜团 。 总有一天我们会到达真正的边界 , 直到飞出宇宙 , 找到新的天地 。
【书琴说科技|克莱因瓶与莫比乌斯环有什么联系?它们是破解宇宙边界之谜的关键】笔者:三体-小遥
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