منو

ارائه توضیحی بر پایه ریاضیات برای علل درخشش الماس

گروهی از ریاضیدانان ژاپنی و انگلیسی موفق شدند در خصوص برق و درخشش جواهر الماس یک توضیح ریاضی ارائه کنند.
از قرنها قبل انسانها به طرف سنگ جواهر الماس جذب می شدند. به همین علت محققان دانشگاه "میجی" توکیو و موسسه اسحاق نیوتن کمریج که نتایج تحقیقات خود را در مجله Notices of the American Mathematical Society منتشر کرده اند، موفق شدند علت این نور خیره کننده و درخشش الماس را به صورت ریاضی توضیح دهند. در حقیقت راز این درخشش می تواند با تحلیلهای ریاضی ساختار میکروسکوپی الماس فاش شود.
این دانشمندان کشف کردند که در یک جهان نامتناهی از بلورهای ریاضی یک بلور فرضی با عنوان K_۴ وجود دارد که تاکنون هرگز در طبیعت پیدا نشده است و شاید هرگز به صورت مصنوعی ایجاد نشود.
به گفته این محققان، امکان ایجاد یک مدل ریاضی از یک بلور ایده آل و برخوردار از ویژگیهای اصلی اتمها و پیوندها وجود دارد. این اتمها به وسیله نقاطی نشان داده می شوند که "رئوس" نامیده شده و پیوندها توسط خطوطی نشان داده می شوند که به عنوان "لبه ها" شناخته می شوند.
همچنین این نوع شبکه متشکل از "رئوس" و "لبه ها"، "نمودار هندسی" نامگذاری شده است. یک بلور دو الگو از این نمودار هندسی را در خود جای داده است که در آن الگوی "لبه ها" به الگوی "رئوس" متصل می شود و بنابراین می تواند به صورت نامتناهی در یک بلور تکرار شود.
براساس گزارش ساینس دیلی، بلورهای الماس دارای دو ویژگی هستند که آنها را از تمام بلورهای دیگر متمایز می کند. این دو ویژگی شامل "حداکثر تقارن" و "نیروی همگرایی" است.
در طبیعت و در ریاضی با برقراری یک پیوند طولانی، بعضی از این تنظیم کننده ها در بلورهای دیگر می توانند تقارن بیشتری نسبت به بقیه پیوندها نشان دهند. این درحالی است که حداکثر تقارن به این معنی است که بلور الماس نمی تواند بیشتر از این میزان متقارن شود و بنابراین با حداکثر درخشش نور را در خود منعکس می کند.
این ریاضیدانان اکنون کشف کردند که از میان تمام احتمالات ریاضی قابل تصور تنها یک احتمال می تواند دارای این دو ویژگی باشد و نام این جسم ریاضی را K_۴ گذاشتند، چراکه واحد پایه این بلور از چهار نقطه ساخته شده است که در آن تنها دو "راس" به "لبه ها" متصل شده اند. K_۴ در حال حاضر تنها در ذهن این ریاضیدانان وجود دارد، اما در سال ۱۹۹۰ یک ساختار بلوری در طبیعت کشف شد که مولکولی با اتم کربن ۶۰ بوده و تاحدودی شبیه به این بلور فرضی است.
به نقل از خبرگزاری مهر
ارسال : فاطمه شنبه زاده