Fizikçilere göre bu en zor labirent

Fizikçilerden oluşan bir ekip, yapıyı oluşturmak için satranç oyunundan bir desen kullanarak şimdiye kadar yaratılmış en zor olduğunu iddia ettikleri bir labirent yarattılar. Eğitimsiz bir göz için labirent en karmaşık kar tanesi gibi görünür. Ancak aramızdaki bulmaca meraklıları için bu bir meydan okuma gibi görünebilir.

Labirent inşa edildi Hamilton döngüsüBir grafik döngüsü, grafikteki her düğümü yalnızca bir kez ziyaret eder. Aynı hareket modeli, satrançtaki “şövalye turu”nda da görülür; burada bir satranç taşı, başlangıç ​​taşına dönmeden önce tahtadaki her alanı kendini tekrar etmeden bir kez ziyaret edebilir.

Takımın labirenti de benzer şekilde çalışır; Yarı kristallerdeki Hamilton döngülerinin bir koleksiyonudur. Merak etmeyin, size açıklayacağız. Labirentin yapımına ilişkin detaylı açıklama kabul edildi yayımlamak içinde Fiziksel inceleme.

Çalışmanın ortak yazarlarından Bristol Üniversitesi fizikçisi Felix Flicker, “Oluşturduğumuz çizgi şekillerine baktığımızda inanılmaz derecede karmaşık labirentler oluşturduklarını fark ettik” dedi. öğle yemeği“Sonraki labirentlerin boyutları katlanarak artıyor ve bunlardan sonsuz sayıda var.”

Kuasikristaller nadir görülen bir malzeme türüdür. Sıradan kristallerin periyodik yapıları vardır, yani yapı taşları düzenli olarak tekrarlanır. Ancak yarı kristallerin yapı taşları düzenli olarak tekrarlanmıyor; Asimetrik, tekrarlanmayan yapılara sahip olmaları onları üç boyutta gizemli, diğerlerinde ise neredeyse büyülü kılıyor; 2022’de fizikçilerden oluşan bir ekip, onu oluşturan atomların üzerindeki yarı kristalli bir deseni bir lazerle, diğer bir deyişle zaman içinde bir yarı kristali patlatarak kuantum sistemini daha uzun süre bir arada tutmayı başardı. 3 boyutlu yarı kristalin bir örneği, görünüş olarak standart bir futbol topuna benzeyen bir ikosahedron olan ikosahedrondur. Bir fizikçinin 2021’de Gizmodo’ya söylediği gibi:

Periyodik durumdan yarı periyodik duruma geçtiğinizde, simetriye dair tüm bahisler iptal olur… ve tüm bu 200 yıllık kurallar ortadan kalkar; katılardaki en ünlü yasak simetri olan ikosahedron da dahil olmak üzere tüm simetriye izin verilir. -kristaller, aniden sonsuz olasılıklara sahip olursunuz.

Kuasikristaller doğada nadir koşullar altında oluşur. Bazıları, Dünya’da doğal olarak bulunmayan, ancak meteorlarla bize düşen, elmastan daha sert bir mineral olan Lonsdaleite’de bulundu. Ve 2021’de fizikçiler, 1945’te New Mexico çölünün geniş alanlarını cama dönüştüren Trinity bombasının test edilmesinin ardından oluşan egzotik malzeme olan trinititte yarı kristallerin oluştuğunu buldular.

İkinci ekip, Ammann-Pinker döşemeleri adı verilen 2 boyutlu uzaylar üzerinde Hamilton grafik döngüleri oluşturmak için bir algoritma sundu. Ekip, bu iki boyutlu labirentlerin, yarı kristalin atomik desenlerini taklit eden Hamilton döngülerini gösterdiğini söylüyor.

Flicker, “Bazı yarı kristallerin, sorunun beklenmedik derecede basit olduğu özel bir durum sağladığını gösterdik” dedi. “Bu çerçevede, imkansız gibi görünen bazı problemleri çözülebilir hale getiriyoruz. Bu, bilimin farklı alanlarına uzanan pratik amaçları içerebilir.”

Aslında bu modelin bilimsel çıkarımları var. Üniversitenin açıklamasında belirtildiği gibi Hamilton döngüsü, taramalı tünelleme mikroskopları gibi mikroskobik görüntüleme cihazlarının bir nesneyi kaplaması için en hızlı yolu sağlıyor. Ayrıca yarı kristalin, protein katlanmasını modellemek için kullanılabilecek bir problem de dahil olmak üzere birçok fizik probleminde kullanılmasına yönelik çıkarımlar da vardır.

Ancak bu alanlardan herhangi biriyle ilgilenmiyorsanız, bir adım geri çekilip matematiğin fiziksel evrenimizdeki en tuhaf kalıplardan bazılarını ortaya çıkarmasının keyfini çıkarabilirsiniz.