發現愛因斯坦地磚-科學人雜誌
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發現愛因斯坦地磚

2023-09-01 畢修芙(Manon Bischoff)、帕夏爾(Allison Parshall)
這種永遠不會形成重複圖案的13邊形,引起數學界的好奇心。
▲ 圖源:David Smith, Joseph Samuel Myers, Craig S. Kaplan and Chaim Goodman-Strauss (CC BY-SA 4.0)

英國約克郡的數學愛好者史密斯(David Smith)發現了數學家苦尋幾十年未果的一種13邊形。這個崎嶇如帽子般的形狀稱為「愛因斯坦」(einstein,源自於德語ein Stein,意思是一塊石頭)。如果拿愛因斯坦形狀的磁磚來鋪浴室地板(或任何平面,即使是無限大),它們能完美砌合,但永遠不會形成重複的圖案。幾十年來,數學家一直在找這種磚片的形狀,它們只會形成非重複的排列,稱為非週期密鋪(aperiodic tiling)。他們先從許多不同磚片的組合開始:1964年發現第一組,需要2萬426個不同的磚片,後來簡化到103個。到了1974年,數學家彭若斯(Roger Penrose)發現了兩個磚片形狀,當它們組合成馬賽克時,永遠不會形成重複的圖案。

但是,能否只用一種形狀的磚片(即假想的愛因斯坦地磚)來形成非週期密鋪?……


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