Группа физиков под руководством специалистов из Бристольского университета в Великобритании разработала метод генерации невероятно сложных фрактальных лабиринтов. Ученые отметили, что подобные головоломки помогут лучше понять структуру экзотических форм материи. Исследование опубликовано в научном журнале Physical Review X (PRX).
По словам специалистов, чрезвычайно запутанные визуальные структуры появились во время изучения маршрутов, называемых гамильтоновскими циклами, в узорах, известных как мозаики Аммана-Бинкера. Подобные расчеты были необходимы для описания так называемых квазикристаллов.
Квазикристаллы представляют собой форму материи, которая почти не встречается в природе. Это странный гибрид упорядоченных и неупорядоченных кристаллов в твердых телах.
В упорядоченных кристаллах (например, в соли, алмазах или кварце) атомы расположены в виде аккуратных и одинаковых трехмерных решеток. В неупорядоченных кристаллах атомы произвольно перемешаны. Примером такого материала служит стекло и некоторые внеземные формы льда.
Квазикристаллы комбинируют эти противоречащие друг другу качества образуя узоры атомов, которые очень похожи друг на друга, но не совпадают при наложении.
Чтобы понять структуру такого материала, исследователи использовали гамильтоновский цикл — тип маршрута, в котором каждая его точка посещается лишь раз. При визуализации расчетов ученые получили изображение сверхсложного, но проходимого лабиринта.
Физики отметили, что подобные головоломки имеют потенциал для решения комплексных научных задач, включая системы поиска маршрута, сворачивания белков, захвата молекул и других процессов.
Свежие комментарии