Dedal je mogao nešto naučiti od tima fizičara u Velikoj Britaniji i Švajcarskoj.
Uzimajući principe fraktalne geometrije i strateške igre šaha, stvorili su, kako kažu, najteži lavirint ikada napravljen.
Predvođena fizičarem Feliksom Flickerom sa Univerziteta u Bristolu u Velikoj Britaniji, grupa je stvorila rute nazvane Hamiltonovi ciklusi u obrascima poznatim kao Ammann-Beenkerove pločice, proizvodeći složene fraktalne lavirinte koji, kažu, opisuju egzotični oblik materije poznat kao kvazikristali.
A sve je inspirisano kretanjem viteza oko šahovske table.
„Kada smo pogledali oblike linija koje smo konstruisali, primetili smo da formiraju neverovatno zamršene lavirinte. Veličine sledećih lavirinta rastu eksponencijalno – a postoji ih beskonačan broj“, objašnjava Fliker.
„U viteškom obilasku, šahovska figura (koja skače dva polja napred i jedno udesno) posećuje svako polje šahovske table samo jednom pre nego što se vrati na svoje početno polje. Ovo je primer ‘Hamiltonovog ciklusa’ – petlja kroz mapa koja posećuje sve tačke zaustavljanja samo jednom.“
Kvazikristali su oblik materije koji se vrlo retko nalazi u prirodi. Oni su neka vrsta čudnog hibrida uređenih i neuređenih kristala u čvrstim materijama.
U uređenom kristalu – soli, dijamantima ili kvarcu – atomi su raspoređeni u veoma uredan obrazac koji se ponavlja u tri dimenzije. Možete uzeti deo ove rešetke i postaviti ga na drugi, i oni će se savršeno poklopiti.
Neuređena, ili amorfna, čvrsta materija je ona u kojoj su atomi samo svi bezobrazni. To uključuje staklo i neke oblike leda koji se obično ne nalaze na Zemlji.
Kvazikristal je materijal u kome atomi formiraju obrazac, ali se obrazac ne ponavlja savršeno. Može izgledati prilično slično, ali postavljeni delovi šablona se neće poklapati.
Ovi slični obrasci, ali neidentični, veoma su slični matematičkom konceptu koji se zove aperiodične pločice, koje uključuju obrasce oblika koji se ne ponavljaju identično.
Čuvene Penroseove pločice su jedna od njih. Ammann-Beenker pločica je druga.
Koristeći skup dvodimenzionalnih Amman-Beenkerovih pločica, Flicker i njegove kolege, fizičari Šobna Sing sa Univerziteta u Kardifu u Velikoj Britaniji i Džerom Lojd sa Univerziteta u Ženevi u Švajcarskoj, generisali su Hamiltonove cikluse za koje kažu da opisuju atomski obrazac kvazistala. .
Njihovi generisani ciklusi posećuju svaki atom u kvazikristalu samo jednom, povezujući sve atome u jednu liniju koja se nikada ne ukršta, već se čisto nastavlja od početka do kraja. I ovo se može beskonačno skalirati, generišući vrstu matematičkog uzorka poznatog kao fraktal, u kome najmanji delovi liče na najveće.
Ova linija onda prirodno proizvodi lavirint, sa početnom tačkom i izlazom. Ali istraživanje ima daleko veće implikacije osim zabavljanja nervozne dece u restoranima.
Kao prvo, pronalaženje Hamiltonovih ciklusa je izuzetno teško. Rešenje koje bi omogućilo identifikaciju hamiltonijanaca ima potencijal da reši mnoge druge lukave matematičke probleme, od složenih sistema za pronalaženje ruta do savijanja proteina.
I, zanimljivo, postoje implikacije za hvatanje ugljenika putem adsorpcije, industrijskog procesa koji uključuje hvatanje molekula u tečnosti tako što ih lepe za kristale. Ako bismo umesto toga mogli da koristimo kvazikristale za ovaj proces, fleksibilni molekuli bi se mogli čvršće spakovati tako što bi ležali duž Hamiltonovog ciklusa u njima.
„Naš rad takođe pokazuje da bi kvazikristali mogli biti bolji od kristala za neke aplikacije za adsorpciju“, kaže Sing.
„Na primer, savitljivi molekuli će pronaći više načina da slete na nepravilno raspoređene atome kvazikristala. Kvazikristali su takođe krhki, što znači da se lako razbijaju u sitna zrna. Ovo maksimizira njihovu površinu za adsorpciju.“
A ako slučajno imate minotaura, morate negde da sakrijete, mislimo da znamo nekoga ko može da vam pomogne.
