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永遠也裝不滿的克萊因瓶,到底長什么樣?

時間:2024-05-23 09:43:02

永遠也裝不滿的克萊因瓶,到底長什么樣?

克萊因瓶是一個數學構造,也是一種幾何體,它在拓撲學中具有特殊的意義。這種瓶子的結構可以描述為:一個瓶子底部有一個洞,延長瓶子的頸部,并且扭曲地進入瓶子內部,然后和底部的洞相連接。

克萊因瓶的設計最初由數學家菲立克斯·克萊因提出,但他原本提出的是“克萊因平面”,后來被誤傳為克萊因瓶。

在拓撲學中,我們將克萊因瓶稱為一個“緊致的非定向曲面”。這意味著它可以被視為一個封閉的曲面,而且沒有方向的概念。這個物體沒有內部和外部之分,沒有“邊”,它的表面不會終結。如果把克萊因瓶沿著它的對稱線切下去,竟會得到兩個莫比烏斯環!

打開購物軟件,搜索“克萊因瓶”,我們便可看到被實質化的克萊因瓶,但這并不是它的“真身”??巳R因瓶體現的是從三維向四維的跨越,這是人作為三維生物無法制造的。

如果你嘗試將水倒入克萊因瓶,水會順著表面流動,由于克萊因瓶的表面是連續的,水會一直流動,直到充滿整個表面。然而,由于克萊因瓶的非定向性,我們無法確定哪一部分是上面,哪一部分是下面,因此水會不斷地流動,永遠也無法裝滿。這個特性展示了拓撲學中的一個重要概念:形狀的某些性質在連續變形下是不變的。

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圖片來源:veer圖庫

增強視力有一種最簡單的方法,你每天都在做

眨眼的作用不僅僅是潤濕眼球,我們眨眼的次數遠多于濕潤所需。我們清醒時約有10%的時間用于眨眼而閉著眼睛,盡管閉眼時神經活動會減少,但緊接著眨一次眼,神經活動就會反彈到更高水平,而這被認為可以增強視力。

羅切斯特大學的神經科學家在這項新研究中讓12名受試者觀看屏幕上不同對比度的圖像,并通過高分辨率眼動追蹤研究了眨眼對視力的影響。

研究者發現,與受試者緊盯屏幕時相比,眨眼可以通過調節落在視網膜上的光強來增強視覺輸入信號。當研究者指示受試者眨眼或是受試者自發眨眼時,研究者都觀察到了這一現象。不同的是,過去的研究發現只有真的眨眼才能提高注意,但這項新研究發現,模擬眨眼的光照變化也可以短暫地提高視力。

研究者表述:“眨眼并不像人們通常認為的那樣會損害視覺處理,而是會提高視覺敏感度。”

另外,研究者還發現眨眼有助于重新格式化視覺信息,方式類似于其他我們無意識的眼球運動,如超快眼跳和眼球漂移,它們會通過給視覺添加空間和時間標記來塑造視覺。

在電子養馬場做賽博倉鼠

收藏了,不等于會了!

數字倉鼠指的是熱衷于囤積數字化信息的人,在如今的互聯網時代,幾乎每個人都多多少少收藏了一些不忍錯過的網絡資源,以備不時之需或以后再看,但往往都就此塵封。

我們之所以很容易忘記自己曾經收藏過的文章或視頻,其實這是心理學中一個著名的記憶效應在作怪:蔡格尼克效應。指的是人們對于未完成事情的印象,會比已完成的事情印象更加深刻。也就是說,我們會更容易忘記那些我們認為已完成的事情。

當我們看到一篇極好的文章或一個實用的教學視頻,“細品文章”或“付諸實踐”對于我們來說就是一件未完成事件。但當我們想到收藏這個方法時,心理上會發生一個微妙的轉變,未完成事件隨之變成了“收藏文章/視頻”,于是收藏便替你收了個尾,給我們的大腦造成了一種“事件已完成”的錯覺。

這時候,蔡格尼克效應就開始起作用了,讓大腦開始執行遺忘的程序:“既然這些事情都已經以收藏結尾了,那我還記著干嘛?干脆忘了得了,我還要去處理其他的事情呢!”

有選擇性地收藏真正對自己有幫助的資源,定期對收藏夾斷舍離,制定學習計劃真正付出行動......這才是讓收藏夾不吃灰的好做法!

地球的結局,注定是“流浪”嗎?

當太陽死亡時,太陽系和其中的一切——包括地球——將面目全非。但是,我們稱之為家園的星球究竟是被垂死的恒星“吞沒”,還是設法逃脫它的控制,只有時間才能證明。

最近發表在《皇家天文學會月刊》上的一篇論文指出,水星和金星幾乎肯定會被太陽碾碎、吞噬;木星的一些衛星可能會被移動、粉碎。至于地球——或許能存活,但不幸的是,即使地球的壽命超過了太陽,也不適合居?。耗菚r的地球會失去大氣層和海洋,不再是一個宜居之處。

而如果地球和金星、水星一起被太陽吞噬,那么最后會剩下火星和四顆氣態巨行星(木、土、天王、海王)圍著已經變成了白矮星的恒星運行。

目前,太陽的核心正在不斷燃燒著氫。一旦燃燒殆盡,它就會膨脹成紅巨星,最后變成白矮星——恒星燃燒完所有燃料后的最終狀態。

于是,研究人員想知道靠近白矮星的小行星、衛星和行星會發生什么。研究發現,這些天體的命運很可能是極其劇烈和災難性的:被白矮星的巨大引力撕裂,然后碎成越來越小的碎片。不過,地球很可能在遭遇白矮星之前,就被膨脹的太陽吞沒了。

熱黃酒,冰啤酒

我們的偏好那是相當科學~

對于不同的酒類,人們往往會偏好不同的飲用溫度,例如冰鎮的啤酒或白葡萄酒,接近室溫的紅酒,或溫熱的黃酒。近日,一項發表于《物質》的研究指出,在不同的溫度下,飲品的“酒味”可能會變化。

研究者測量了隨著酒精濃度的增加,溶液接觸角的變化(接觸角是一種測量液體表面張力的常用方法,可以反映液滴內部分子的相互作用)。

結果顯示,接觸角并沒有隨酒精濃度線性增加,而是會在不同濃度下呈現出一系列不規則的穩定期。在低乙醇濃度下,乙醇在水分子周圍形成更多的四面體結構,然而,當濃度增加時,乙醇開始像鏈條一樣首尾相連。

有趣的是,研究人員還發現,當乙醇溶液冷卻或加熱時,可以觀察到穩定期的消失或出現,其中一些趨勢可以解釋對酒精味道的感知差異。例如,38%~42%和52%~53%的乙醇溶液(對應白酒的乙醇濃度)在室溫下存在不同的簇結構,但在更高的溫度下,兩種濃度都有更多的鏈狀結構,因此更像“乙醇”的味道。而在5%和11%的乙醇溶液(對應啤酒的乙醇濃度)中,在5攝氏度時鏈狀結構會明顯增強,四面體結構明顯減少,這可能會產生更強烈的“類似乙醇”的味道,從而讓我們更偏好冰啤酒。

來源:科普中國