نکات قابل توجه برای زندگی روشن

کشف طبقه جدیدی از اشکال هندسی پس از 400 سال

(با الهام از چشم انسان)

ریاضیدانان آمریکایی با الهام از اشکال چشم انسان، موفق به کشف طبقه چهارم از چند وجهی‌های متساوی‌الاضلاع موسوم به «چند وجهی گلدبرگ» شده‌اند.

ریاضیدانان یونان باستان بویژه افلاطون، هزاران سال قبل اقدام به طبقه‌بندی اشکال جامد کردند و از آن زمان تاکنون اشکال محدودی کشف شدند که آخرین طبقه در 400 سال قبل شناسایی شد.

نخستین طبقه از اشکال جامد، جامدات افلاطونی (Platonic solids) نام دارند که شامل مکعب، چهارضلعی، هشت وجهی، دوازده وجهی و بیست وجهی است؛ همه این اشکال بسیار منظم بوده و بطور طبیعی ایجاد می‌شوند.

پس از جامدات افلاطونی، دو طبقه دیگر از اشکال شناسایی شدند؛ جامدات ارشمیدسی (Archimedean solids) شامل بیست وجهی کوتاه و جامدات کپلر (Kepler solids) که اشکال بسیار پیچیده سه وجهی بوده و 400 سال قبل شناسایی شدند.

اما محققان پس از چهار قرن موفق به کشف نوع جدیدی از اشکال شبیه یک توپ فوتبال پیچیده شده‌اند.

محققان دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس از کشف طبقه چهارم از چند وجهی‌های متساوی‌الاضلاع (equilateral convex polyhedra) موسوم به «چند وجهی گلدبرگ»خبر می‌دهند که می‌تواند منجر به کشف تعداد نامحدودی از اشکال مشابه در همین طبقه شود.

این طبقه جدید از اشکال هندسی با الهام از اشکال چشم انسان کشف شده است.

دکتر «استن شاین» از محققان دانشگاه کالیفرنیا در زمان بررسی شبکیه چشم انسان، به ساختار جذاب چند وجهی یک پروتئین موسوم به clahrin برخورد کرد که انرژی را به داخل و خارج از سلولها منتقل کرده و باعث شکل‌گیری شماری از اشکال متفاوت می‌شود.

با یک توضیح ریاضی برای این طبقه جدید اشکال، دکتر «شاین» به تحقیقات «مایکل گلدبرگ» ریاضیدان قرن بیستم برخورد کرد که متقاعد شده بود مجموعه جدیدی از اشکال – چند وجهی‌های پیچیده ساخته شده از پنج و شش ضلعی – را کشف کرده است.

دکتر «شاین» فکر نمی‌کرد که اشکال گلدبرگ، چندوجهی هستند و بر این باور بود که آنها یک طبقه جدید از اشکال هستند؛ وی و همکارش «جیمز گید» در تحقیقات خود که در مجله PNAS منتشر شده است، این اشکال جدید را برای ادای احترام به این ریاضیدان فقید، چندوجهی گلدبرگ (Goldberg polyhedra) نامگذاری کرده‌اند.

چندوجهی گلدبرگ قانون سوم طبقه‌بندی چندوجهی پیچیده متساوی‌الاضلاع را شکسته که بر اساس آن هر نقطه بر روی یک خط که دو نقطه در یک شکل را بهم متصل می‌کند، نباید خارج از شکل جامد قرار بگیرند.

محققان معتقدند که دستکاری اشکال می‌تواند منجر به توسعه طبقات دیگری از چندوجهی‌های پیچیده و کشف تعداد نامحدودی از اشکال شود.

این طبقه جدید از اشکال شباهت زیادی به ساختار ویروس‌ها از جمله ویروس آنفولانزا دارد که می‌تواند به محققان برای توسعه روش‌های بهتر برای مقابله با این بیماری‌ها کمک کند.

جامدات افلاطونی، نخستین طبقه از اشکال جامد