یک اسکن تصویر میکروسکوپ الکترونی از دولومیت یک ماده معدنی با توجه به rhombohedric ساختار.

نانو خلاق/علم منبع

شاید Cubists حق داشتند. محققان دریافته اند که زمانی که همه چیز را از توده ها به سنگ می شکند از هم جدا قطعات خود را تمایل به شبیه مکعب است. این یافته نشان می دهد یک قانون جهانی از تکه تکه شدن در مقیاس اعم از میکروسکوپی به سیاره ای.

“این یک بازی بسیار زیبا ترکیبی از ریاضیات محض, مواد, علم زمین شناسی می گوید:” Sujit داتا شیمیایی و بیولوژیکی مهندس در دانشگاه پرینستون بود که درگیر در کار است.

یافته های ایجاد شده قبلی کار ریاضی Gábor Domokos, از Budapest University of Technology and Economics, که در سال 2006 کمک کرد تا ثابت کند وجود gömböc یک سنگ قیمتی-مانند شکل که تنها یک تعادل پایدار نقطه. مجموعه gömböc را روی یک میز و آن را همیشه به بقیه می آیند در همان موقعیت دقیق بر خلاف مثلا یک سیلندر است که می تواند استراحت در پایان آن یا در کنار آن. در پس از آن کار Domokos, و همکارانش دریافتند که اشخاص مانند سنگریزه شستشو downriver و دانه های شن و ماسه باد در باد تمایل به تضعیف سمت gömböcish اشکال تا کنون که بدون دستیابی به آن ایده آل است. “این gömböc بخشی از طبیعت, اما تنها به عنوان یک رویا” Domokos, می گوید.

او و تیم خود را پس از آن تبدیل به طرف دیگر از این روند چگونه سنگ خود را به دنیا می آیند. آنها شروع به مطالعه خود “بخشبندی” انتزاعی مکعب در یک شبیه سازی کامپیوتری با برش آن را با 50 دو بعدی هواپیماهای وارد شده به طور تصادفی زاویه. هواپیما برش مکعب به 600,000 قطعاتی که به طور متوسط مکعب خود را—به این معنی که به طور متوسط قطعات تا به حال شش طرف که quadrangles اگر چه هر فردی قطعه نیاز به یک مکعب. نتیجه به رهبری محققان به گمان است که مکعب ممکن است از ویژگی های مشترک از تکه تکه شدن.

محققان سعی در تایید این حدس با استفاده از دنیای واقعی اندازه گیری شده است. آنها به رهبری به یک رخنمون ماده معدنی دولومیت در کوه Hármashatárhegy در بوداپست مجارستان و شمارش تعداد رئوس در ترک در سنگ صورت می شود. بسیاری از این ترک ها شکل تقریبا مربع شکل است که یکی از چهره یک مکعب بدون در نظر گرفتن اگر آنها به حال شده است اب و هوای طبیعی و یا ایجاد شده توسط انسان dynamiting کوه.

در نهایت این تیم ایجاد شده بیشتر-ابررایانه قدرتمند شبیه سازی مدلسازی فروپاشی 3D مواد تحت شرایط آرمانی مانند سنگ کشیده به طور مساوی در تمام جهات. چنین مواردی تشکیل قطعات چند وجهی است که در یک دمای مفهوم, مکعب, محققان گزارش این هفته در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم.

منتقدان ممکن است اشاره می کنند که بسیاری از چیزهایی که در جهان طبیعی نمی قطعه به مکعب. مواد معدنی مانند میکا برای مثال در تکه های بازالتی در حالی که تشکل از جمله غول جاده در ایرلند شمالی به ستون شش ضلعی.

که دلیل واقعی مواد هستند مانند آرمانی اشکال موجود در این تیم را شبیه سازی می گوید داگلاس Jerolmack یک متخصص ژئوفیزیک در دانشگاه پنسیلوانیا و نویسنده این مقاله است. آنها معمولا حاوی داخلی سازه و یا خواص است که به نفع noncubic شکسته. برای مثال میکا به دلیل آن است که ضعیف تر در یک جهت و از جهت عمود. “اما در آماری به طور متوسط حس, سنگ متولد شده به عنوان چیزی که مبهم سایه یک مکعب” Jerolmack می گوید. یافته های او می افزاید: می تواند کمک به hydrologists پیش بینی جریان سیال از طریق ترک در زمین برای استخراج نفت و یا کمک به زمین شناسان محاسبه اندازه سنگ خطرناک شکستن صخره مواجه است.

برخی از پیدا کردن مطالعه کمی دشوار به تجزیه آن است. “شما نیاز به این چکیده دیدگاه نظری از سطح زمین فرآیندهای واقعا حفاری به چه این می تواند معنی می گوید:” آن Voigtländer یک زمین شناس در دانشگاه فنی مونیخ. “گاهی اوقات سخت برای زمین شناسان برای درک ارزش آن و یا برای دیدن جایی که آن را اعمال می شود.”

Jerolmack موافق است که در برخی از حس در نتیجه بیشتر فلسفی از علمی است. او اشاره می کند که تیم او با الهام از فیلسوف یونانی افلاطون که مربوط به هر یک از چهار کلاسیک عناصر زمین, هوا, آتش و آب—به طور منظم جسم چند وجهی اتفاقا ارتباط زمین با مکعب. اما افلاطون است که بیشتر به یاد او تمثیل غار که در آن او در مورد این باورند خاص آرمانی و ابدی اشکال که تنها درهم نسخه های موجود در دنیای واقعی است. “با چشم غیر مسلح ببینید تحریف تصاویر—قطعات,” Domokos, می گوید. “اما در جهت رسیدن به ایده آل شما باید برای استفاده از ذهن خود را.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de