Команда физиков из Великобритании и Швейцарии создала самый сложный лабиринт в мире. Они взяли за основу принципы фрактальной геометрии и стратегию игры в шахматы.
Ученые создали маршруты, называемые гамильтоновыми циклами, в узорах, известных как мозаики Аммана-Бенкера. Они создали сложный фрактальный лабиринт, который, по их словам, описывал экзотическую форму вещества – квазикристаллы.
Исследование было вдохновлено движением коня по шахматной доске. Ученые пояснили, что во время хода шахматная фигура посещает клетки по одному разу и затем возвращается на исходную позицию. Это пример «гамильтонова цикла», в котором все точки посещаются только единожды.
Квазикристаллы – форма вещества, которая крайне редко встречается в природе. Это своего рода гибрид упорядоченных и неупорядоченных кристаллов в твердой форме.
В упорядоченном кристалле (например, алмазе) атомы расположены в четком порядке, который повторяется в трех измерениях. Можно взять один участок решетки и наложить на другой, и они идеально совпадут.
В неупорядоченном, или аморфном веществе атомы расположены в беспорядке. Примеры таких веществ – стекло и некоторые формы льда.
Используя набор уравнений, ученые сгенерировали гамильтоновы циклы, которые, по их словам, описывают структуру атомов квазикристалла. Они соединяют все атомы в единую линию, которая естественным образом образует лабиринт с начальной точкой и выходом, сообщает Physical Review X.
Открытие в перспективе позволит решить и другие математические задачи, от сложных систем поиска маршрутов до сворачивания белков. Также оно может быть полезно для развития технологии улавливания углерода с помощью адсорбции – процесса, включающего поглощение молекул в жидкости путем прикрепления их к кристаллам.