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克莱因瓶
克莱因瓶
发布时间:2024-01-08 00:18:39 来源:
文档文库
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克莱因瓶
在数学中克莱因瓶是一个确定的非
定向曲
维流形),没有明显的“内部”和“外部”之
的非定向曲面包括
莫比乌斯带
(Möbiu
sstrip
)
面
。而莫比乌斯带是一个有边界的二维曲面,
有边界。(相比之下,
球体
是一个没有边界的
1882
年,
德国数学家菲利克斯·
克莱因
(
Felix
出克莱因瓶(
Kleinbottle
)的概念。原名为
Fläche(克莱因表面);不过,这是
Kleinsche
因瓶)不正确的表达。
面
,
即表面
(二
分。其他相关
和
实射影平
而克莱因瓶没
定向曲面。)
Klein
)首次提
Kleinsche
Flasche
(克莱
*
克莱因瓶的构造
如图所示,从一个正方形出发,粘合颜色相同的边,并使得箭头方向也匹配。更严格的
说,克莱因瓶是单位正方形
[0
,1]×[0,
1]
按如下方式定义等价关系
(0
,
y
~
(1
,
y
,
0≤y≤1和
(x
,
0
~
(1-x
,
1
,
0≤x≤1
得到的商空间。
这个正方形是克莱因瓶的
基本多边形
。
红色箭头的一边相粘合的(左,右两侧)形成一个圆柱。为了让另外两条边按箭头匹配
方式粘合,必须要从圆柱的一段穿过去。请注意,这将导致一个圆形的交线。这是克莱因瓶
到
3
维空间的一个
嵌入
。
*
本文档由华南师范大学拓扑网页制作组根据维基百科
Kleinbottle
翻译
,
遵守
GNU
自由文档许可证
.
如果空间从
3
维增加到
4
维,则前面的构造可以避免相交。这个构造帮助我们直观理解
克莱因瓶的许多特性。例如,克莱因瓶没有边界和它是
非定向
的。
克莱因瓶的常见物理模型都是类似构建起来的。
英
馆
展出的一系列人工吹制的克莱因玻璃瓶,还包括对这
的许多变化。自从
1995
年
,
艾伦班尼特
为博物馆制作了
瓶。
杜鹃的蛋
的作者
克利福德斯托尔
,制造了一些克莱
过
互联网
AcmeKleinBottle
销售。
国科学博物
个拓扑主题
这些克莱因
因瓶
,
并通
克莱因瓶的性质
克莱因瓶可以按如下方式看作是
纤维从
:设全空间
仿真的人工吹制的
克莱因玻璃瓶
E
为单位正
方形,而底空间
B
是单位区间
X
,投射
:
E
B
,
(
x
,
y
x
。因为单位区间
X
的两个端点
视为是重合的,该底空间
B
实际上是
圆环
S
1
,所以克莱因瓶可以看作是一个圆上的
"
扭转
"
一
个
S
1
纤维丛
。
和
莫比乌斯带
一样,克莱因瓶是非
定向
的。但是与之不同的是,克莱因瓶是一个
闭合的
曲面,也就是说它没有边界。莫比乌斯带可以嵌入到三维的
欧几里德空间
,而克莱因瓶不能
,
但它能嵌入到四维空间。
克莱因瓶是可以通过把两个莫比乌斯带粘在一起构造,正如下面的佚名打油诗所述:
一个名叫克莱因的数学家
认为莫比乌斯带了不起
.
他说:
“如果你用胶水
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/8d526cf4680203d8cf2f2436.html
《克莱因瓶.doc》
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