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[涨姿势] 世界上最困难的迷宫可以帮助揭示超凡脱俗的准晶体的秘密

作者：精品下载站日期：2024-12-13 17:15:31 浏览：14 分类：涨姿势

世界上最困难的迷宫可以帮助揭示超凡脱俗的准晶体的秘密

科学家们受国际象棋棋子运动的启发，创造了一种迷宫般的分形。超困难的迷宫可以帮助提高我们对奇异准晶体的理解。

物理学家可能利用国际象棋序列创造了世界上最困难的迷宫，这可以帮助他们了解超凡脱俗的准晶体的特性。

迷宫是哈密顿循环的一个例子——一条至少访问图上所有点一次的路径。研究人员受到马在棋盘上移动的启发。结果是一个无限可扩展的分形迷宫，描述了准晶体的结构。研究人员于 5 月 1 日在《Physical Review X》杂志上发表了他们的研究结果。

“当我们观察我们构建的线条的形状时，我们注意到它们形成了极其复杂的迷宫，”研究的主要作者、英国布里斯托大学的物理学家菲利克斯·弗利克 (Felix Flicker) 在一篇文章中说道。 u>声明。 “随后迷宫的大小呈指数级增长——而且数量无限。”

准晶体首先出现在早期伊斯兰艺术中不规则、不重复的瓷砖图案中，是非常罕见的晶体，其原子排列有序，但从不重复。它们是晶体，但它们顽固地打破了科学家曾经用来将传统晶体与结构更混乱的固体分开的对称规则。

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这些一度备受争议的结构于 1981 年首次被理论化，并于 1982 年被发现，发现它们的科学家丹·谢赫特曼 (Dan Shechtman) 因捍卫自己的发现而被赶出实验室，随后为他赢得了 2011 年诺贝尔化学奖。从那时起，准晶体在实验室中被合成，在陨石和闪电化石中被发现，并被发现是在 1945 年三位一体炸弹试验后形成的。

为了重现准晶体的奇异结构，新研究中的研究人员使用了二维版本的 Ammann-Beenker 平铺，这是一种类似于彭罗斯平铺的非周期平铺。研究人员创建了一种算法来找到这些瓦片上的哈密顿循环，使他们能够从头到尾以数学方式表示准晶体内的每个原子。

结果是一个无限可扩展的分形迷宫，但准晶体建模比令人难以置信的模式具有更深入的应用。研究人员表示，他们的哈密顿循环提供了扫描隧道显微镜扫描物体的最快方法。它还提供了对复杂蛋白质如何折叠的深入了解，并为如何有效地从大气中捕获二氧化碳分子提供了建议。

“我们表明，某些准晶体提供了一种特殊情况，其中问题出乎意料地简单，”弗利克说。 “因此，在这种情况下，我们使一些看似不可能的问题变得易于处理。”