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
Mai mulți români au primit mesaje SMS frauduloase cu amenzi pentru viteză
Mai mulți români au primit mesaje SMS frauduloase cu amenzi pentru viteză
Un tribunal a decis că doi peștișori aurii sunt „ființe sensibile” cu drepturi
Un tribunal a decis că doi peștișori aurii sunt „ființe sensibile” cu drepturi
De ce țânțarii și căpușele transmit tot mai multe boli de la un an la altul?
De ce țânțarii și căpușele transmit tot mai multe boli de la un an la altul?
O nouă lege din China interzice iubiții virtuali generați de Inteligența Artificială pentru minori
O nouă lege din China interzice iubiții virtuali generați de Inteligența Artificială pentru minori
De obicei, lumina accelerează lucrurile. Oamenii de știință tocmai au surprins-o făcând opusul
De obicei, lumina accelerează lucrurile. Oamenii de știință tocmai au surprins-o făcând opusul
În anii 1930, un bărbat a navigat 50.000 de kilometri într-un caiac, din Germania până în Australia
În anii 1930, un bărbat a navigat 50.000 de kilometri într-un caiac, din Germania până în Australia
Pentru prima dată, astronomii au detectat zahăr în spațiul interstelar
Pentru prima dată, astronomii au detectat zahăr în spațiul interstelar
Oamenii de știință testează un nou propulsor spațial care nu folosește combustibil, ci doar câmpul magnetic al Pământului
Oamenii de știință testează un nou propulsor spațial care nu folosește combustibil, ci doar câmpul magnetic al Pământului
Cercetătorii au aflat ce anume determină mărimea creierului la animale și nu este ce au crezut până acum
Cercetătorii au aflat ce anume determină mărimea creierului la animale și nu este ce au crezut până acum
Cum se protejau de Soare oamenii preistorici? Făceau aceștia cancer de piele?
Cum se protejau de Soare oamenii preistorici? Făceau aceștia cancer de piele?
Viața din adâncurile oceanului are o sursă de hrană secretă la care cercetătorii nu se așteptau
Viața din adâncurile oceanului are o sursă de hrană secretă la care cercetătorii nu se așteptau
Premieră istorică: Calculatoarele cuantice deschid calea către fuziunea nucleară
Premieră istorică: Calculatoarele cuantice deschid calea către fuziunea nucleară
Ce vor să afle oamenii de știință cu ajutorul „smartwatch-urilor” pentru plante?
Ce vor să afle oamenii de știință cu ajutorul „smartwatch-urilor” pentru plante?
Cercetătorii au identificat o substanță care ar cauza Alzheimer
Cercetătorii au identificat o substanță care ar cauza Alzheimer
Test de cultură generală. Ce înseamnă etichetele de pe fructe?
Test de cultură generală. Ce înseamnă etichetele de pe fructe?
NASA caută oameni care să „călătorească” pe Marte. Ce presupune misiunea?
NASA caută oameni care să „călătorească” pe Marte. Ce presupune misiunea?
Un studiu dezvăluie „paradoxul cremei de protecție solară”. Ce recomandă specialiștii?
Un studiu dezvăluie „paradoxul cremei de protecție solară”. Ce recomandă specialiștii?
O terapie bizară, prin care oamenii sunt îngropați de vii, a luat amploare în Rusia
O terapie bizară, prin care oamenii sunt îngropați de vii, a luat amploare în Rusia