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最新发现的“爱因斯坦”瓷砖是一个13边的形状,它解决了一个几十年前的数学问题

本站发布时间:2023-11-16 15:31:14

几十年来,数学家们一直在想,是否有可能找到一种单一的特殊形状,它可以完美地平铺表面,而不会留下任何间隙或造成任何重叠,而且这种模式永远不会重复。当然,对于重复的模式来说,这是微不足道的;只要看看浴室或厨房的地板,它可能是由简单的矩形瓷砖组成的。如果你拿起地板并移动它(数学中称为“平移”),你可以找到一个地板看起来与以前完全相同的位置,证明这是一种重复模式

1961年,数学家王浩推测,非周期性的tilings,或永远不会成为重复模式的tilings是不可能的。但他自己的学生罗伯特·伯杰(Robert Berger)智胜了他,发现了一组20426个形状,经过精心安排,这些形状永远不会重复。然后,他将其精简为一组104块瓷砖。这意味着,如果你要买一套这样的瓷砖,你可以把它们放在厨房的地板上,永远找不到重复的图案

20世纪70年代,诺贝尔奖获得者物理学家罗杰·彭罗斯发现了一套只有两块瓷砖的瓷砖,它们可以以不重复的模式排列在一起,现在被称为彭罗斯瓷砖

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这里我们看到了H元瓦片及其超级瓦片的前四次迭代)

从那时起,世界各地的数学家都在寻找被称为“爱因斯坦”的非周期性圣杯。这个词不是来自著名的阿尔伯特,而是来自他的姓氏的德语翻译:一块石头。一块瓷砖;一块“石头”—填充二维空间而不重复它创建的模式

英国东约克郡的退休印刷技术员大卫·史密斯刚刚发现了答案。他是如何找到这个非凡的解决方案的?史密斯在接受《纽约时报》采访时表示:“我总是在摆弄和尝试各种形状。”“亲自动手总是很好的。它可以是相当冥想。“

Smith和他的合著者将这种新形状称为“帽子”,主要是因为它有点像软帽。尽管数学家们知道这种有13个侧面的形状,但他们从未认为它是非周期性瓷砖的候选。

”从某种意义上说,它一直坐在那里,等待有人找到它,史密斯学院的数学家Marjorie Senechal没有参与这项研究,她告诉《泰晤士报》

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