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话说有这样一个神奇的瓶子,即使人类将全世界所有的水都倒进去,也没法把它装满。这个瓶子和我们平时用来喝水的杯子不一样,它没有边境,它的表面也不会终结。这个神秘的瓶子,就是克莱因瓶(Klein bottle)。 克莱因瓶最初由德国著名数学家菲立克斯·克莱因 (Felix Klein) 在1882年提出。 当年,克莱因的本意是 Kleinsche Fläche,也就是克莱因平面,没有内部外部之分,但后来传成了克莱因瓶。根据克莱因提出的概念模型,处在三维空间中的人们看到的克莱因瓶,是将瓶颈旋转一定角度后穿过瓶身,最终达到瓶底与洞口相连。也就是说,我们目前看到的克莱因瓶的瓶颈与瓶身是相交的。 克莱因瓶的结构可表述为:一个瓶子底部有一个洞,在延长瓶子的颈部后,扭曲地进入瓶子内部,最后和底部的洞相连接。它和球面不同 ,一只苍蝇可以从瓶子的内部直接飞到外部而不用穿过表面,即它没有内外之分。无论从什么地方穿透曲面,到达之处依然在瓶的外面,它本质上就是一个“有外无内”的古怪东西。 正是因为如此,克莱因瓶是永远装不满水的,即使你将大海放进去,也是一样。