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Klein Bottle

Definition / 释义

Klein bottle(克莱因瓶):拓扑学中的一种不可定向曲面,可以理解为“没有内外之分的封闭表面”。在三维欧氏空间里若要呈现,通常会出现自相交(但在四维中可无自交地嵌入)。日常所见的“克莱因瓶模型”多是为了可视化而制作的近似形状。

Pronunciation / 发音

/ˈklaɪn ˌbɒt(ə)l/(英)
/ˈklaɪn ˌbɑːt(ə)l/(美)

Examples / 例句

A Klein bottle has no inside or outside.
克莱因瓶没有“里面”或“外面”的区别。

In topology, the Klein bottle is a non-orientable surface that cannot be embedded in three-dimensional space without self-intersection.
在拓扑学中,克莱因瓶是一种不可定向曲面,无法在三维空间中无自相交地嵌入。

Etymology / 词源

“Klein bottle”以德国数学家费利克斯·克莱因(Felix Klein)命名。该概念在19世纪末的拓扑研究中出现;之所以称为“bottle(瓶子)”,主要源于后来人们用类似“瓶子把瓶颈穿回瓶身并连到瓶底”的方式来做三维模型,便于直观展示其“没有内外”的性质。

Related Words / 相关词

Literary Works / 文学与作品例证

  • Gödel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid(Douglas Hofstadter):讨论自指、结构与数学对象时常提及相关拓扑直觉(包括莫比乌斯带、克莱因瓶等)。
  • The Shape of Space(Jeffrey R. Weeks):以科普方式介绍空间与曲面,包含对克莱因瓶等拓扑对象的讲解。
  • The Princeton Companion to Mathematics(编者 Timothy Gowers):数学百科式作品中涉及拓扑与经典曲面的条目常会出现“克莱因瓶”。
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