Фізики створили найскладніший у світі лабіринт (фото)

Вчені поєднали принципи фрактальної геометрії та шахів, щоб створити неймовірно заплутані лабіринти, які описують екзотичну форму матерії, відому як квазікристали. Дослідники, очолювані фізиком Феліксом Флікером з Брістольського університету у Великій Британії, згенерували маршрути, які називаються гамільтоновими циклами, у шаблонах, відомих як мозаїки Аммана-Бенкера.

Ці цикли утворюють складні фрактальні лабіринти, які, за словами вчених, можуть допомогти нам краще зрозуміти структуру квазікристалів. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review X, пише ScienceAlert.

Вас також зацікавить: Фізики випадково знайшли абсолютно новий спосіб запису числа Пі

"Коли ми подивилися на форми ліній, які ми побудували, ми помітили, що вони утворюють неймовірно заплутані лабіринти. Розміри наступних лабіринтів зростають експоненціально – і їх нескінченна кількість", - пояснив фізик Флікер. Ідея походить від ходу коня на шаховій дошці.

Кінь, стрибаючи на дві клітинки вперед і одну вправо, може відвідати кожну клітинку на дошці лише один раз, перш ніж повернутися на початкову позицію. Цей маршрут є прикладом "гамільтонового циклу" – шляху, який проходить через всі точки в графі лише один раз.

Квазікристали – це рідкісна форма матерії, яка поєднує в собі впорядкованість і невпорядкованість.

На відміну від звичайних кристалів, де атоми розташовані в чіткій повторюваній структурі, атоми в квазікристалах утворюють візерунок, який не повторюється повністю. Ці візерунки схожі на аперіодичні мозаїки, такі як мозаїка Пенроуза або мозаїка Амманна-Бенкера, яку використовували вчені.

Дослідники використали мозаїку Амманна-Бенкера, щоб створити гамільтонові цикли, які описують структуру квазікристалів.

Ці цикли проходять через кожен атом у квазікристалі лише один раз, з'єднуючи всі атоми в одну лінію, яка не перетинається сама з собою. Ця лінія потім використовується для створення лабіринту з початковою точкою та виходом.

Крім того, дослідження може мати значні наслідки для інших сфер, таких як пошук маршрутів, згортання білка та захоплення вуглецю.

Наприклад, знаходження гамільтонових циклів може допомогти розв'язати складні задачі оптимізації, а квазікристали можуть бути більш ефективними, ніж звичайні кристали, для адсорбції вуглецю.

Нагадаємо, вчений впевнений, що створив рівняння, яке дозволить подорожувати у часі.

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш Telegram-канал!