أكثر الأشياء تماثلًا في العالم

إذا حاولت قص شعرك بنفسك ، فأنت تعرف مدى صعوبة تحقيق التماثل المثالي. نحن نقدر التماثل كثيرًا جزئيًا لأنه من الصعب تحقيقه.

نلفت انتباهك إلى الأشياء الخمسة الأكثر تماثلًا التي أنشأها الإنسان على الإطلاق ، وشرح سبب صعوبة إنشائها.

الكوارتز الدوران الدوار للتحقيق الجاذبية ب

في عام 2004 ، تم إطلاق مهمة الفضاء الأمريكية Gravity Probe B (GP-B) في الفضاء على صاروخ Delta II. كان عليها أن تختبر النظرية النسبية العامة. على قمر صناعي في مدار الأرض ، من بين أشياء أخرى ، كانت هناك مجموعة من الجيروسكوبات قادرة على قياس ظاهرتين تنبأت بهما النسبية العامة: انحناء الزمكان (حركة جيوديسية ) وانحناء الزمكان بأجسام كبيرة (دخول أنظمة مرجعية بالقصور الذاتي ). لقياس هذه الظواهر ، يجب أن تكون الجيروسكوبات دقيقة بشكل لا يصدق. خطأ أكبر من مائة مليار من الدرجة في الساعة من شأنه أن يدمر التجربة. دقة الجيروسكوبات القياسية المستخدمة في الغواصات والطائرات العسكرية أسوأ بعشرة ملايين مرة.



لبناء جيروسكوبات دقيقة ، كان من الضروري إنشاء دوارات متناظرة تمامًا ، وعناصر تدور بسرعة ، مما يسمح للجيروسكوبات بالحفاظ على موقعها في الفضاء. كان ينبغي أن تكون متوازنة ومتجانسة تمامًا. صنع فريق GP-B هذه الكرات الصغيرة من كتل الكوارتز النقي التي نمت في البرازيل وتم خبزها في ألمانيا. سطح كل جيروسكوب يكاد يكون كرويًا تمامًا ، ويختلف عن المجال بما لا يزيد عن عشرة ملايين من السنتيمتر.

وفقًا لكتاب غينيس للأرقام القياسية ، هذه هي أكثر الأشياء دائرية تم إنشاؤها على الإطلاق. يدعي فريق ستانفورد الذي يعمل معهم أن النجوم النيوترونية فقط هي الأكثر كروية.

كيلوغرام السيليكون من مشروع Avogadro

المنافس الحقيقي الوحيد لـ GP-B في مجال المجالات المثالية هو الكرة ، والتي ستبدأ قريبًا في تحديد الكيلوغرام. هذه المنطقة هي نتيجة مشروع Avogadro ، حيث تجاوزت تكلفة المواد الخام فقط مليون دولار. الهدف هو تجاوز واستبدال النموذج الدولي للكيلوغرام (IPK). الكيلوغرام هو آخر وحدة قياس في النظام الدولي للوحدات (متري) ، والتي لا تزال محددة بجسم مادي - أسطوانة مصنوعة من سبيكة البلاتين والإيريديوم - وليس بالمبادئ الفيزيائية. تقع هذه الأسطوانة تحت ثلاثة أغطية زجاجية مغلقة في مخزن يمكن التحكم بدرجة حرارته ، بالقرب من باريس.



تكمن المشكلة في أن IPK الحالي فقد القليل من الوزن ، مقارنة بـ 40 أسطوانة مشابهة له مخزنة في بلدان أخرى - وهذا عيب خطير في الجسم ، مصمم لتحديد الكتلة. أنشأ مشروع Avogadro مجالين صغيرين من الشكل المثالي تقريبًا ، يتألفان بالكامل من السيليكون 28 ، والذي يجب أن يدوم تقريبًا كيلوغرام واحد من الوزن. السليكون 28 ، المستخدم في المجالات ، تم تنظيفه مسبقًا في أجهزة الطرد المركزي الروسية ، التي كانت تنتج أسلحة نووية. تم إرسال السيليكون المكرر إلى ألمانيا ، ونمت البلورات منه.

لا يختلف المجال النهائي عن المجال المثالي بأكثر من 25 نانومتر ، وعلى الأرجح أنه سيحل محل المجال قريبًا باستخدام GP-B من المقام الأول. قال كبير المتخصصين في البصريات ، أكيم ليستنر ، من جمعية الدولة الأسترالية: "إذا كانت مجالاتنا بحجم الأرض ، فستكون المخالفات عليها من 12 إلى 15 ملم في الحجم ، وستختلف عن المجال بمقدار 3-5 أمتار فقط". البحث العلمي والتطبيقي.

المجالات جاهزة ، والآن سيحاول الباحثون من بلدان مختلفة حساب العدد الدقيق للذرات التي تحتوي عليها من أجل التوصل إلى اتفاق عالمي على كتلة كيلوغرام واحد.

مجموعة لي E8

بدون إرهاق أنفسهم بالخصائص المزعجة للعالم المادي ، يمكن لعلماء الرياضيات أن يتخيلوا هياكل متناظرة بشكل غير واقعي. على سبيل المثال ، مجموعة Lie E8 عبارة عن مجموعة مكونة من 248 شكلًا مختلفًا من أشكال التماثل المطبقة على كائن نظري ذي الأبعاد 57. تم اختراع الهيكل في نهاية القرن التاسع عشر ، ولكن في الآونة الأخيرة فقط أعلن باحثون من بريطانيا وألمانيا عن إنشاء نظام مادي يمثل E8 في العالم الحقيقي.


التطريز صورة الكمبيوتر

لرؤية التماثلات E8 ، قام الباحثون بتبريد بلورة من الكوبالت والنيوبيوم إلى درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق. ثم وضعوا البلورة في مجال مغناطيسي ، ومع زيادة قوتها ، بدأ الإلكترون يدور داخل البلورة في التماسك وفقًا للهيكل E8. إن ملاحظة هذا التناظر لا تتحدث فقط عن إمكانية إنشاء أنظمة متماثلة للغاية - بل تشير أيضًا إلى وجود التماثلات الخفية في العالم الكمي الذي يحدد التنظيم الذاتي للإلكترونات.

تاج محل

معظم الناس لن يصادفوا أبدًا كرة GP-B أو كيلوغرام من السيليكون -28. لكنهم سيكونون قادرين على رؤية هيكل متناظر بشكل مدهش من خلال زيارة الهند. تم بناء تاج محل من قبل Padishah Shah Jahan كضريح في ذكرى زوجته ممتاز محل ، التي توفيت أثناء ولادة الطفل الرابع عشر. أراد جاهان أن يمثل المبنى علاقة متناغمة ، وطلب من المهندس المعماري تصوير شيء متناظر ثنائيًا. والنتيجة هي مبنى يتم فيه العثور على تفاصيل متناظرة من الصور المقربة إلى العناصر الزخرفية.



غالبًا ما يطلق على تاج محل مثالًا رئيسيًا للتناظر في المباني ، ولكن من الصعب تحديد أي من المباني التي تم بناؤها على الإطلاق كانت متماثلة تمامًا ، حيث استخدم العديد من المهندسين المعماريين التماثل في تصميماتهم. لسنوات عديدة ، كانت الرياضيات والهندسة المعمارية أحد الاختصاصات ، وقدّر المهندسون المعماريون المباني التي بدت مثل انعكاسها.

أنفاق السبج

من الصعب إنشاء شيء من صنع الإنسان وفي نفس الوقت متماثل للغاية حتى مع التطور الحالي للتكنولوجيا. لذلك ، فإن اكتشاف هذه المجوهرات الأذن المتناظرة بشكل مدهش ، والتي تُنسب إلى مئات السنين من العمر ، منظوري المؤامرة المتحمسين الذين يدعون أنه لا يمكن صنعهم من حيث المبدأ بدون الأدوات الحديثة. علماء الآثار لا يتفقون مع هذا. تم صنع هذه المقابس بمهارة مدهشة حقًا ، لكنها لم تصنع من قبل الأجانب أو الجوكر على الآلات الحديثة ، ولكن من قبل الأزتيك المهرة بشكل خاص. يقول علماء الآثار والقطع المكسورة وورش العمل التي تم صنعها ، أن العديد منها تم صنعها باستخدام الأحجار والسيراميك والأدوات الخشبية.



قال جون ميلهاوزر ، عالم الأنثروبولوجيا بجامعة ولاية كارولينا الشمالية ، والذي وجد نفس الشيء الأنفاق في مدينة Xaltokan ، شمال مكسيكو سيتي. لذا ، حتى لو كانت تبدو خارقة للطبيعة ، فإنها تخدم فقط كمثال على الحرفية المدهشة.