克莱因瓶与莫比乌斯环有什么联系?它们是破解宇宙边界之谜的关键
人们常说宇宙无边无际,在中国古代词汇的解释中,宇宙意味着空间上的无边无际和时间上的永恒。这个概念十分深奥,我们现有的科学技术无法解释,因此人们才渴望早日揭开这个谜底。
实际上,根据科学家们掌握的相关探索数据可知,138亿年的宇宙一直在不断膨胀,并且可视范围达到了920亿光年,完全超过了人们的想象,用无边无际来形容也并不过分。
人类历史上飞得最远的探测器就是“旅行者系列”,但是它们经过了半个多世纪的飞行才只飞出了太阳系,距离飞出银河系还有很长的距离,更不要说飞出宇宙了。因此人们十分好奇,宇宙的边界究竟在哪里?而有观点认为,克莱因瓶和莫比乌斯环或许能够为我们揭开谜底。
克莱因瓶作为数学家克莱因的重要发现,人们用他的名字来为这个特殊的物体命名。实际上,克莱因瓶是一个无定向的平面物体,没有内外之分,也就没有所谓的边界,在一定程度上与球面类似,但又有明显的差异。
科学家们表示,如果一个苍蝇从克莱因瓶中飞过,不用经过任何屏障就能够从内部飞向表面,因为瓶子本身就没有内外之分,看起来就像一个扭曲的瓶子。
实际上,真正的克莱因瓶并不能通过现代工业制造出来,只能在计算机中构建出相关模型。如果宇宙的形状类似于克莱因瓶,也就能够解释为什么我们的探索之旅没有尽头了,人类始终找不到宇宙的边界,也就无法飞出宇宙。
如果用另一种简单的形式来解释的话,莫比乌斯环同样可以作为模板,这个没有正反面的环状物体,在二维和三维空间里切换自如。正如宇宙拥有多个维度,我们始终无法确认它究竟是几维空间,如果一直用三维的视角去看它,或许我们永远都找不到宇宙的边界。
科学的魅力是无穷的,人们也试图通过相关模型来开拓思维,如果一直用局限的眼光看待宇宙,很多问题都无法解决。克莱因瓶和莫比乌斯环的存在恰恰向我们证明,只有转换新的思路,我们才有可能揭开宇宙的谜团。总有一天我们会到达真正的边界,直到飞出宇宙,找到新的天地。
笔者:三体-小遥