1,克萊茵瓶是什么
在1882年,著名數(shù)學家菲立克斯·克萊因 (Felix Klein) 發(fā)現(xiàn)了后來以他的名字命名的著名“瓶子”。這是一個象球面那樣封閉的(也就是說沒有邊)曲面,但是它卻只有一個面。在圖片上我們看到,克萊因瓶的確就象是一個瓶子。但是它沒有瓶底,它的瓶頸被拉長,然后似乎是穿過了瓶壁,最后瓶頸和瓶底圈連在了一起。如果瓶頸不穿過瓶壁而從另一邊和瓶底圈相連的話,我們就會得到一個輪胎面(即環(huán)面)。具體分析[編輯本段]我們可以說一個球有兩個面——外面和內(nèi)面,如果一只螞蟻在一個球的外表面上爬行,那么如果它不在球面上咬一個洞,就無法爬到內(nèi)表面上去。輪胎面也是一樣,有內(nèi)外表面之分。但是克萊因瓶卻不同,我們很容易想象,一只爬在“瓶外”的螞蟻,可以輕松地通過瓶頸而爬到“瓶內(nèi)”去——事實上克萊因瓶并無內(nèi)外之分!在數(shù)學上,我們稱克萊因瓶是一個不可定向的二維緊致流型,而球面或輪胎面是可定向的二維緊致流型。如果我們觀察克萊因瓶的圖片,有一點似乎令人困惑——克萊因瓶的瓶頸和瓶身是相交的,換句話說,瓶頸上的某些點和瓶壁上的某些點占據(jù)了三維空間中的同一個位置。但是事實卻非如此。事實是:克萊因瓶是一個在四維空間中才可能真正表現(xiàn)出來的曲面,如果我們一定要把它表現(xiàn)在我們生活的三維空間中,我們只好將就點,只好把它表現(xiàn)得似乎是自己和自己相交一樣。事實上,克萊因瓶的瓶頸是穿過了第四維空間再和瓶底圈連起來的,并不穿過瓶壁。這是怎么回事呢?我們用扭節(jié)來打比方。如果我們把它看作平面上的曲線的話,那么它似乎自身相交,再一看似乎又斷成了三截。但其實很容易明白,這個圖形其實是三維空間中的曲線,它并不和自己相交,而且是連續(xù)不斷的一條曲線。在平面上一條曲線自然做不到這樣,但是如果有第三維的話,它就可以穿過第三維來避開和自己相交。只是因為我們要把它畫在二維平面上時,只好將就一點,把它畫成相交或者斷裂了的樣子??巳R因瓶也一樣,這是一個事實上處于四維空間中的曲面。在我們這個三維空間中,即使是最高明的能工巧匠,也不得不把它做成自身相交的模樣;就好像最高明的畫家,在紙上畫扭結的時候也不得不把它們畫成自身相交的模樣。題圖就是一個用玻璃吹制的克萊因瓶。性質(zhì)[編輯本段]從拓撲學角度上看,克萊因瓶可以定義為矩陣[0,1] × [0,1],邊定義為 (0,y) ~ (1,y) 條件 0 ≤y≤ 1 和 (x,0) ~ (1-x,1) 條件 0 ≤x≤ 1可以用圖表示為 ----> ^ ^ | | <--- 就像麥比烏斯帶一樣,克萊因瓶沒有定向性。但是與之不同的是,克萊因瓶是一個閉合的曲面,也就是說它沒有邊界。莫比烏斯帶可以在三維的歐幾里德空間中嵌入,克萊因瓶只能適用于四維空間。
2,什么是萊頓瓶
簡單的說,萊頓瓶和我們今天的蓄電池沒兩樣... 萊頓瓶是一個玻璃瓶,瓶里瓶外分別貼有錫箔,瓶里的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連接,棒的上端是一個金屬球,由于它是在萊頓城發(fā)明的。所以叫做萊頓瓶,這就是最初的電容器萊頓瓶很快在歐洲引起了強烈的反響,電學家們不僅利用它們作了大量的實驗,而且做了大量的示范表演,有人用它來點燃酒精和火藥。其中最壯觀的是法國人諾萊特在巴黎一座大教堂前所作的表演,諾萊特邀請了路易十五的皇室成員臨場觀看萊頓瓶的表演,他讓七百名修道士手拉手排成一行,隊伍全長達900英尺(約275米)。然后,諾萊特讓排頭的修道士用手握住萊頓瓶,讓排尾的握瓶的引線,一瞬間,七百名修道士,因受電擊幾乎同時跳起來,在場的人無不為之口瞪目呆,諾萊特以令人信服的證據(jù)向人們展示了電的巨大威力。1746年,荷蘭萊頓大學的教授慕欣勃羅克在做電學實驗時,無意中把一個帶了電的釘子掉進玻璃瓶里,他以為要不了多久,鐵釘上所帶的電就會很容易跑掉的,過了一會,他想把釘子取出來,可當他一只手拿起桌上的瓶子,另一只手剛碰到釘子時,突然感到有一種電擊式的振動。這到底是鐵釘上的電沒有跑掉呢,還是自己的神經(jīng)太過敏呢?于是,他又照著剛才的樣子重復了好幾次,而每次的實驗結果都和第一次一樣,于是他非常高興地得到一個結論:把帶電的物體放在玻璃瓶子里,電就不會跑掉,這樣就可把電儲存起來。萊頓瓶的發(fā)明使物理學第一次有辦法得到很多電荷,并對其性質(zhì)進行研究。1746年,英國倫敦一名叫柯林森的物理學家,通過郵寄向美國費城的本杰明.富蘭克林贈送了一只萊頓瓶,并在信中向他介紹了使用方法,這直導致了1752年富蘭克林著名 的費城實驗。 他用風箏將"天電"引了下來,把天電收集到萊頓瓶中,從而弄明白了"天電"和"地電"原來是一回事。他肯定了“起儲電作用的是瓶子本身”,“全部電荷是由玻璃本身儲存著的。”富蘭克林正確地指出了萊頓瓶的原理,后來人們發(fā)現(xiàn),只要兩個金屬板中間隔一層絕緣體就可以做成電容器,而并不一定要做成像萊頓瓶那樣的裝置。
<p>萊頓瓶是一個玻璃瓶,瓶里瓶外分別貼有錫箔,瓶里的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連接,棒的上端是一個金屬球,由于它是在萊頓城發(fā)明的。 </p> <p> </p> <p> </p> <p>---更多詳見 <a target="_blank">http://baike.baidu.com/view/287991.htm</a></p>
簡單的說是早期的用來儲存電荷的容器.