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
Astronomii au recreat „supa” primordială a Big Bangului și au descoperit un rezultat neașteptat
Astronomii au recreat „supa” primordială a Big Bangului și au descoperit un rezultat neașteptat
Care a fost prima limbă vorbită de oameni? Ce poate afla știința și unde încep speculațiile
Care a fost prima limbă vorbită de oameni? Ce poate afla știința și unde încep speculațiile
Cercetătorii au descoperit cum pot produce hidrogen ieftin din apă
Cercetătorii au descoperit cum pot produce hidrogen ieftin din apă
Marea Britanie este așteptată înapoi în UE. Franța: „Reveniți și veți avea un loc la masa negocierilor”
Marea Britanie este așteptată înapoi în UE. Franța: „Reveniți și veți avea un loc la masa negocierilor”
Un bărbat a fost prins în aeroport cu zece păsări vii în chiloți
Un bărbat a fost prins în aeroport cu zece păsări vii în chiloți
A împlinit 80 de ani și vrea să fie primul om care a alergat un maraton în fiecare deceniu al vieții. Totuși, ceva l-a oprit
A împlinit 80 de ani și vrea să fie primul om care a alergat un maraton în fiecare deceniu al vieții. Totuși, ceva ...
Au fost descoperite materiale necunoscute până acum pentru producerea și stocarea energiei curate
Au fost descoperite materiale necunoscute până acum pentru producerea și stocarea energiei curate
Unde le place românilor să meargă în vacanță?
Unde le place românilor să meargă în vacanță?
Noi reguli cu privire la alcool ar putea fi adoptate curând în Polonia
Noi reguli cu privire la alcool ar putea fi adoptate curând în Polonia
Care țări UE le oferă cei mai mulți bani profesorilor?
Care țări UE le oferă cei mai mulți bani profesorilor?
Cum au schimbat Universul primele stele? Noi simulări fără precedent au aflat răspunsul
Cum au schimbat Universul primele stele? Noi simulări fără precedent au aflat răspunsul
Cele mai misterioase scrieri ale lumii antice, pe care nimeni nu a reușit să le descifreze
Cele mai misterioase scrieri ale lumii antice, pe care nimeni nu a reușit să le descifreze
Limbile în care „stânga” și „dreapta” nu sunt reperele principale. Cum se orientează vorbitorii lor
Limbile în care „stânga” și „dreapta” nu sunt reperele principale. Cum se orientează vorbitorii lor
Mai puține alimente ultraprocesate, simptome mai ușoare de depresie? Ce arată un studiu din 2026
Mai puține alimente ultraprocesate, simptome mai ușoare de depresie? Ce arată un studiu din 2026
Ce poți face la 30 de ani pentru a îmbătrâni mai sănătos
Ce poți face la 30 de ani pentru a îmbătrâni mai sănătos
Ce ne dezvăluie anestezia generală despre creier și misterul conștiinței
Ce ne dezvăluie anestezia generală despre creier și misterul conștiinței
Sonda Juice tocmai a folosit Pământul drept o praștie gravitațională pentru a ajunge la Jupiter
Sonda Juice tocmai a folosit Pământul drept o praștie gravitațională pentru a ajunge la Jupiter
Scădere alarmantă înregistrată de cea mai mare colonie de pinguini din lume. Care este cauza?
Scădere alarmantă înregistrată de cea mai mare colonie de pinguini din lume. Care este cauza?