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(Möbiusstrip。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。

即表面(二分。其他相关实射影平而克莱因瓶没定向曲面。)Klein)首次提KleinscheFlasche(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(0y(1y0≤y≤1和(x0(1-x10≤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3维空间的一个嵌入
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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。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,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:EB,(x,yx。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S1,所以克莱因瓶可以看作是一个圆上的"扭转"S1纤维丛
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


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