Ten „niesamowity” nowy 14-boczny kształt może pogłębić nasze rozumienie „porządku w naturze”: ScienceAlert

David Smith, emerytowany grafik z północnej Anglii, uprawiał swoje hobby polegające na wyszukiwaniu interesujących kształtów, kiedy w listopadzie natknął się na jeden jedyny w swoim rodzaju.

Kiedy w marcu Smith podzielił się ze światem swoim kształtem, zapaleni fani wydrukowali go na koszulkach, wszyli w kołdry, zrobili foremki do ciastek lub użyli go do zastąpienia sześciokątów na piłce nożnej — niektórzy nawet planowali tatuaże.

13-boczny wielokąt, który 64-letni Smith nazwał „kapeluszem”, jest pierwszym znalezionym pojedynczym kształtem, który może pokryć nieskończenie dużą płaską powierzchnię bez powtarzania tego samego wzoru.

To czyni go pierwszym „Einsteinem” – nazwany tak po niemiecku od „jednego kamienia” (ein Stein), a nie słynnym fizykiem – i rozwiązuje problem postawiony 60 lat temu, który niektórzy matematycy uważali za niemożliwy.

Po zdumieniu matematyka, Smith — niedoświadczony amator, który powiedział AFP, że nie był dobry z matematyki w szkole — robi to ponownie.

Podczas gdy wszyscy zgodzili się, że „kapelusz” był pierwszym dziełem Einsteina, jego lustrzane odbicie było wymagane raz na siedem razy, aby wzór nigdy się nie powtórzył.

Ale w Wstępne badanie zostało opublikowane online pod koniec zeszłego miesiącaSmith i trzej matematycy, którzy pomogli mu potwierdzić odkrycie, odkryli nowy kształt – „ducha”.

Nie wymaga żadnego lustrzanego odbicia, co czyni go czystszym dla Einsteina.

To może być takie łatwe

To „zabawna i ironiczna – ale fascynująca historia” – powiedział agencji AFP Craig Kaplan, informatyk z kanadyjskiego University of Waterloo.

Powiedział, że Smith, emerytowany technik druku mieszkający w East Riding w Yorkshire, wysłał mu e-mail „niespodziewanie” w listopadzie.

Kaplan powiedział, że Smith znalazł coś, „co nie pasowało do jego normalnych oczekiwań co do tego, jak powinny zachowywać się kształty”.

Jeśli skleisz kilka kartonowych kształtów razem na stole, możesz dalej budować bez ustalania regularnego wzoru.

Korzystając z programów komputerowych, Kaplan i dwóch innych matematyków wykazali, że figura nadal to robi na nieskończonej płaszczyźnie, co czyni ją pierwszą einsteinowską, czyli „nieokresową” monochromatyczną.

Kiedy w marcu opublikowali swój pierwszy preprint, wśród zainspirowanych znalazł się Yoshiaki Araki. Japońscy entuzjaści płytek tworzyli sztukę, używając kapelusza i innego niecyklicznego kształtu stworzonego przez zespół zwany „żółwiem”, czasami używając wersji do góry nogami.

Smith ponownie czerpał inspirację i zaczął bawić się sposobami unikania konieczności uchylania kapelusza.

Niecały tydzień po opublikowaniu pierwszego artykułu Smith przesłał Kaplanowi e-mail z nowym formatem.

Kaplan początkowo nie chciał w to uwierzyć. – Nie ma mowy, żeby to było takie proste – powiedział.

Ale Kaplan powiedział, że analiza potwierdziła, że ​​płytka (1,1) była „nieodblaskowym Einsteinem”.

Coś wciąż ich niepokoiło – chociaż te płytki mogą ciągnąć się w nieskończoność bez powtarzania wzoru, wymaga to „sztucznego zakazu” używania odwróconego kształtu, powiedział.

Dodali więc małe nacięcia lub krzywe na krawędziach, upewniając się, że użyto tylko nieoszlifowanej wersji, tworząc „ukrycie”.

„Święto kapeluszy”

Kaplan powiedział, że oba ich artykuły zostały przesłane do recenzowanych czasopism. Ale matematyk nie czekał, by wyrazić swoje zdziwienie.

Marjorie Seneschal, matematyk ze Smith College w Stanach Zjednoczonych, powiedziała AFP, że odkrycia były „ekscytujące, niesamowite, niesamowite”.

Powiedziała, że ​​spodziewa się, że duch i jego krewni „doprowadzą do głębszego zrozumienia porządku w przyrodzie i natury porządku”.

Obie liczby były „niesamowite”, powiedziała Doris Schachneider, matematyk z Moravian College w USA.

border frame=”0″allow=”akcelerometr; automatyczny start; Zapis do schowka. nośniki kodowane żyroskopowo; Obrazek w obrazku; udostępnianie w sieci „allowfullscreen>”.

Schachneider powiedział, że nawet laureat Nagrody Nobla, matematyk Roger Penrose, którego wcześniejszy najlepszy wysiłek w latach 70. zredukował liczbę płytek nieokresowych do dwóch, nie był pewien, czy coś takiego jest możliwe.

91-letni Penrose będzie jednym z tych, którzy świętują nowe formaty podczas dwudniowego wydarzenia „Hatfest” na Uniwersytecie Oksfordzkim w przyszłym miesiącu.

Wszyscy zaangażowani wyrazili zdumienie, że przełomu dokonał ktoś, kto nie miał wykształcenia matematycznego.

„Odpowiedź spadła z nieba w ręce amatora – i mam na myśli, w najlepszy możliwy sposób, miłośnika tematu, który zgłębia poza praktyką zawodową” – powiedział Kaplan.

„Takie rzeczy nie powinny się zdarzać, ale na szczęście, ponieważ historia nauki czasami się zdarza, błyskawica przynosi nam odpowiedź od razu”.

© AFP