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- 克莱因瓶
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c**r
发帖数: 2019
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克莱因瓶
异调
在1882年,著名数学家菲立克斯·克莱因(Felix Klein)发现了
后来以他的名字命名的著名“瓶子”。这是一个象球面那样封闭的
(也就是说没有边)曲面,但是它却只有一个面。在图片上我们看到,
克莱因瓶的确就象是一个瓶子。但是它没有瓶底,它的瓶颈被拉长,
然后似乎是穿过了瓶壁,最后瓶颈和瓶底圈连在了一起。如果瓶颈不
穿过瓶壁而从另一边和瓶底圈相连的话,我们就会得到一个轮胎面。
我们可以说一个球有两个面——外面和内面,如果一只蚂蚁在一
个球的外表面上爬行,那么如果它不在球面上咬一个洞,就无法爬到
内表面上去。轮胎面也是一样,有内外表面之分。但是克莱因瓶却不
同,我们很容易想象,一只爬在“瓶外”的蚂蚁,可以轻松地通过瓶
颈而爬到“瓶内”去——事实上克莱因瓶并无内外之分!在数学上,
我们称克莱因瓶是一个不可定向的二维紧致流型,而球面或轮胎面是
可定向的二维紧致流型。
菲立克斯·克莱因
如果我们观察克莱因瓶的图片,有一点似乎令人困惑——克莱因
瓶的瓶颈和瓶身是相交的,换句话说,瓶颈上的某些点和瓶壁上的某
些点占据了三维空间中的同一个位置。但是事实却非如此。事实是:
克莱因
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