科学是推动社会的动力,而我们也认识到科学的重要性。在日常生活中,科学的影子随处可见。因此,我们也常常能见到一些科技术语。小编选取了短视频、书籍、谈话最常提到的几个。克莱因瓶、莫比乌斯环、薛定谔的猫,本篇文章将为您一一解释:
克莱因瓶
在年,著名数学家菲利克斯·克莱因(FelixKlein)发现了后来以他的名字命名的著名“瓶子”。克莱因瓶的结构可表述为:一个瓶子底部有一个洞,现在延长瓶子的颈部,并且扭曲地进入瓶子内部,然后和底部的洞相连接。和我们平时用来喝水的杯子不一样,这个物体没有“边”,它的表面不会终结。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。这是一个像球面那样封闭的,也就是说没有边的曲面。但是它却只有一个面。在图片上我们看到,克莱因瓶的确就像是一个瓶子。但是它没有瓶底,它的瓶颈被拉长,然后似乎是穿过了瓶壁,最后瓶颈和瓶底圈连在了一起。如果瓶颈不穿过瓶壁而从另一边和瓶底圈相连的话,我们就会得到一个环面。
莫比乌斯环
提到克莱因瓶就不得不提到莫比乌斯环。把一条纸带的一段扭°,再和另一端粘起来就得到一条莫比乌斯带的模型。这也是一个只有莫比乌斯带、一个面的曲面,但是和球面、轮胎面和克莱因瓶不同的是,它有边(注意,它只有一条边)。如果我们把两条莫比乌斯带沿着它们唯一的边粘合起来,你就得到了一个克莱因瓶(当然不要忘了,我们必须在四维空间中才能真正有可能完成这个粘合,否则的话就不得不把纸撕破一点)
同样地,如果把一个克莱因瓶适当地剪开来,我们就能得到两条莫比乌斯带。除了我们上面看到的克莱因瓶的模样,还有一种不太为人所知的“8字形”克莱因瓶。它看起来和上面的曲面完全不同,但是在四维空间中它们其实就是同一个曲面--克莱因瓶。
薛定谔的猫
“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,薛定谔的猫是强行把量子世界的现象与宏观世界相联系,薛定谔在脑海中构思了一个装有放射性铀和盖格计数器的密闭铁匣子,当铀第一次衰变时,继电器会释放锤子杂碎氢氰酸,而氢氰酸会杀死铁匣子里的猫,根据量子力学的理论,在没有打开盒子之前猫处于既是死又是活的状态。
薛定谔的这个思想实验是用来反对哥本哈根学派的玻尔等人,薛定谔希望用这个半死不活的猫讽刺玻尔等人的量子叠加态,薛定谔和爱因斯坦都认为猫不会处于半死不活的状态,因为爱因斯坦和薛定谔都信奉因果律,不相信上帝会掷骰子。
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