Home » Știință » Formula matematică care explică modelele cu forme care nu se repetă niciodată

Formula matematică care explică modelele cu forme care nu se repetă niciodată

Publicat: 23.08.2017
Modelul cu pătrăţele pe care îl utilizam la şcoală este ilustraţia perfectă a ceea ce matematicienii numesc mozaicarea spaţiului cu forme care acoperă o întreagă zonă fără să se întrepătrundă sau să rămână spaţii goale.

Dacă muţi întregul model pe lungimea unei forme sau dacă îl roteşti la 90 de grade va fi acelaşi model. În acest caz efectul se produce deoarece fiecare formă are aceaşi simetrie. Dacă am încerca să placăm o baie cu pentagoane în loc de pătrate ar fi imposibil deoarece acestea nu se vor potrivi fără să râmănă spaţii libere sau să fie puse unele peste altele, scrie Science Alert.

Modelul realizat din plăci sau cristale în cazul atomilor sau al moleculelor sunt similare cu o hârtie cu model periodic cu simetrie asemănătoare. Printre toate posibilităţile de aranjare, aranjamentele regulate sunt preferate deoarece necesită mai puţină energie atunci când sunt asamblate.Oamenii cunosc doar modelul de aranjare non-periodic, care creează modele care nu se repetă niciodată.

În 1970, fizicianul Roger Penrose a descoperit că poţi realiza un model din două forme cu unghiurile şi laturile unui pentagon. Acesta arată la fel atunci când este rotit la un unghi de 72 de grade, ceea ce înseamnă că dacă este întors la 360 de grade arată lafel din cinci unghiuri diferite.

Lucrurile se complică atunci când este vorba de forme tridimensionale. În 1980, Dan Schechtman a observat un aliaj de aluminiu şi mangan cu un model non-periodic care avea simetrie chiar dacă era rotit la 72 de grade. Până atunci cristalele care nu puteau fi descrise din punctul de vedere al simetriei aveau simetrie rotaţională, majoritatea cercetătorilor nu au crezut însă rezultatele. Aceasta a fost una dintre ocaziile când definiţia unui cristal a fost alterată de o nouă descoperire. Aceste cristale se numesc cvasicristale. Modelul care nu se repetă niciodată al cvasicristalelor are rădăcini în numerele iraţionale. În cadrul unui pentagon neregulat, raportul lungimii mariginilor ale celor cinci laturi ale stelei pe care îl poţi înscrie pe o latură a pentagonului este faimosul număr Phi (a nu se confunda cu Pi), care este 1,618.

Numărul este cunoscut ca raportul de aur. Când un cvasicristal este construit cu forme care derivă dintr-un pentagon putem observa simetria rotativă la unghiul de 72 de grade. 

Matematica din spatele formării unui model care nu se repetă este foarte folositoare atunci când vrem să creăm anumite modele cu diferite proprietăţi.

Vă recomandăm să citţi şi următoarele articole:

 
 
 
 

 

 

 

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
De ce unii oameni caută filme de groază, deși știu că îi vor speria?
De ce unii oameni caută filme de groază, deși știu că îi vor speria?
Au construit mesopotamienii o baterie cu aproape 2.000 de ani înaintea lui Volta? Misterul „bateriei din Bagdad”
Au construit mesopotamienii o baterie cu aproape 2.000 de ani înaintea lui Volta? Misterul „bateriei din Bagdad”
Cum a ajuns lumea să mănânce fără să coboare din mașină? Istoria neașteptată a restaurantelor drive-thru
Cum a ajuns lumea să mănânce fără să coboare din mașină? Istoria neașteptată a restaurantelor drive-thru
De ce continuăm să facem lucruri despre care știm că ne fac rău? Creierul preferă adesea recompensa de acum
De ce continuăm să facem lucruri despre care știm că ne fac rău? Creierul preferă adesea recompensa de acum
Când au început oamenii să vorbească? Ce pot spune cercetătorii despre originea limbajului
Când au început oamenii să vorbească? Ce pot spune cercetătorii despre originea limbajului
Ce miros aveau parfumurile egiptenilor acum 3.500 de ani? Cercetătorii încearcă să le recreeze
Ce miros aveau parfumurile egiptenilor acum 3.500 de ani? Cercetătorii încearcă să le recreeze
Donald Trump s-a autointitulat „cel mai bun președinte” din istoria SUA
Donald Trump s-a autointitulat „cel mai bun președinte” din istoria SUA
Surpriza dintr-o grădină de lângă Strasbourg: Ce fel de păianjen și-a făcut apariția?
Surpriza dintr-o grădină de lângă Strasbourg: Ce fel de păianjen și-a făcut apariția?
Omul care a făcut din regele Ludovic al XIV unul dintre cei mai puternici monarhi. Cum îi pedepsea pe cei care fabricau lucruri proaste
Omul care a făcut din regele Ludovic al XIV unul dintre cei mai puternici monarhi. Cum îi pedepsea pe cei care fabricau ...
De ce uneori copiii încalță pantofii părinților?
De ce uneori copiii încalță pantofii părinților?
Un îndulcitor folosit în alimente, guma de mestecat și pasta de dinți ar putea crește riscul de AVC
Un îndulcitor folosit în alimente, guma de mestecat și pasta de dinți ar putea crește riscul de AVC
Statele Unite au încheiat „cel mai mare acord petrolier din istoria lumii”, a anunțat Donald Trump
Statele Unite au încheiat „cel mai mare acord petrolier din istoria lumii”, a anunțat Donald Trump
Un vaccin deja în circulație ar putea funcționa și împotriva demenței, au descoperit cercetătorii
Un vaccin deja în circulație ar putea funcționa și împotriva demenței, au descoperit cercetătorii
Cine i-a creat pe zei? Cum a apărut ideea de ființe supranaturale
Cine i-a creat pe zei? Cum a apărut ideea de ființe supranaturale
Ce este sindromul impostorului și de ce îi afectează inclusiv pe oamenii de succes
Ce este sindromul impostorului și de ce îi afectează inclusiv pe oamenii de succes
De ce ne pasă atât de mult ce cred ceilalți despre noi? Psihologia unei nevoi pe care nu o putem opri
De ce ne pasă atât de mult ce cred ceilalți despre noi? Psihologia unei nevoi pe care nu o putem opri
Istoria șervețelului. Cum a evoluat de la bucata de pânză a romanilor la șervețelul de hârtie
Istoria șervețelului. Cum a evoluat de la bucata de pânză a romanilor la șervețelul de hârtie
Povestea oglinzii. Cum au ajuns oamenii să își vadă pentru prima dată chipul și cine a inventat oglinda modernă
Povestea oglinzii. Cum au ajuns oamenii să își vadă pentru prima dată chipul și cine a inventat oglinda modernă