克莱因瓶的恐怖意义是什么？

Question

如题所述

Answer 1

克莱因瓶没有内外部之分。

克莱因瓶是一种四维空间物质，是没有定向性的闭曲面，没有三维物质的内外部之分，也就说克莱因瓶是内外相连，如瓶子中假如有一种蜜蜂，那么蜜蜂就可以跟随着瓶子的管道，从瓶子的底部往上飞，飞到瓶颈，之后接着飞到瓶子的瓶口，然后就可以飞到外面去。

这个过程中，蜜蜂一直都没有穿过任何平面，而是跟随着瓶子的表面飞行。不过克莱因瓶在三维世界的人类看来，就好像是瓶颈穿过瓶身表面，然后直接与瓶口相通，这就是人类看待四维物质的视角。

制造经历：

过去，德国数学家克莱因就曾提出了“不可能”设想，即拓扑学的大怪物－－克莱因瓶。这种瓶子根本没有内、外之分，无论从什么地方穿透曲面，到达之处依然在瓶的外面，所以，它本质上就是一个“有外无内”的古怪东西。 尽管现代玻璃工业已经发展得非常先进。

但是，所谓的“克莱因瓶”却始终是大数学家克莱因先生脑子里头的“虚构物”，根本制造不出来。许多国家的数学家老是想造它一个出来，作为献给国际数学家大会的礼物。然而，等待他们的是一个失败接着一个失败。也有人认为，即使造不出玻璃制品，能造出一个纸模型也不错。如果真的解决了这个问题，那可是个大收获！

因此，在过去，人们普遍认为克莱因瓶是不可能嵌入三维空间中的。在三维空间中，克莱因瓶必然跟自身相交，用数学的语言说，这样得到的克莱因瓶在三维中的实现是克莱因瓶在三维空间中的浸入（immersion）。