Los objetos más simétricos del mundo.

Si alguna vez trataste de cortarte el cabello, sabes lo difícil que es lograr una simetría perfecta. Valoramos mucho la simetría en parte porque es difícil de lograr.

Le presentamos los cinco objetos más simétricos jamás creados por el hombre, y una explicación de por qué son tan difíciles de crear.

Gyro Rotor de cuarzo para sonda de gravedad B

En 2004, la misión espacial estadounidense Gravity Probe B (GP-B) se lanzó al espacio en un cohete Delta II. Tenía que probar la teoría general de la relatividad. En un satélite en la órbita de la Tierra, entre otras cosas, había un conjunto de giroscopios capaces de medir dos fenómenos predichos por la relatividad general: la curvatura del espacio-tiempo ( precesión geodésica ) y la curvatura del espacio-tiempo por objetos grandes ( arrastre de sistemas de referencia inerciales ). Para medir estos fenómenos, los giroscopios tenían que ser increíblemente precisos. Un error mayor de cien mil millonésimas de grado por hora arruinaría el experimento. La precisión de los giroscopios estándar utilizados en submarinos y aviones militares es 10 millones de veces peor.



Para construir giroscopios tan precisos, era necesario crear rotores perfectamente simétricos, elementos que giraran rápidamente, permitiendo que los giroscopios mantuvieran una posición en el espacio. Deberían haber sido perfectamente equilibrados y homogéneos. El equipo GP-B hizo estas pequeñas esferas a partir de bloques de cuarzo puro cultivados en Brasil y horneados en Alemania. La superficie de cada giroscopio es casi perfectamente esférica, y difiere de la esfera no más de una diez millonésima parte de un centímetro.

Según el Libro Guinness de los Récords, estos son los objetos más circulares jamás creados. El equipo de Stanford que trabaja en ellos afirma que solo las estrellas de neutrones son más esféricas.

Silicio kilogramo del proyecto Avogadro

El único competidor real de GP-B en el campo de las esferas ideales es la pelota, que pronto comenzará a determinar el kilogramo. Esta área es el resultado del proyecto Avogadro, en el que solo el costo de las materias primas superó el millón de dólares. El objetivo es superar y reemplazar el prototipo internacional de kilogramos (IPK). Un kilogramo es la última unidad de medida en el sistema internacional de unidades (métrico), todavía definido por un objeto físico, un cilindro hecho de una aleación de platino e iridio, y no por principios físicos. Este cilindro está ubicado debajo de tres tapas de vidrio cerradas en un almacenamiento con temperatura controlada, ubicado cerca de París.



El problema es que el IPK actual ha perdido un poco de peso, en comparación con 40 cilindros similares almacenados en otros países, y este es un serio inconveniente de un objeto diseñado para determinar la masa. El proyecto Avogadro creó dos pequeñas esferas de forma casi perfecta, que consisten completamente en silicio-28, que casi siempre debería durar un kilogramo de peso. El silicio-28, utilizado en esferas, se limpió previamente en centrifugadoras rusas , que alguna vez habían fabricado armas nucleares. Se envió silicio refinado a Alemania, y de él se cultivaron cristales.

La esfera final no difiere de la ideal en más de 25 nm, y lo más probable es que pronto desplace la esfera con GP-B desde el primer lugar. "Si nuestras esferas fueran del tamaño de la Tierra, entonces las irregularidades en ellas serían de 12 a 15 mm y diferirían de la esfera en solo 3-5 m", dijo Achim Leistner, jefe especialista en óptica, de la Asociación Australiana del Estado. Investigación científica y aplicada.

Las esferas están listas, y ahora los investigadores de diferentes países tratarán de calcular la cantidad exacta de átomos que contienen para llegar a un acuerdo universal sobre cuál es la masa de un kilogramo.

Grupo Lee E8

Sin sobrecargarse de las molestas propiedades del mundo físico, los matemáticos pueden imaginar estructuras irrealmente simétricas. Por ejemplo, el grupo de Lie E8 es un conjunto de 248 formas diferentes de simetría aplicables a un objeto teórico de 57 dimensiones. La estructura fue inventada a fines del siglo XIX, pero solo recientemente investigadores de Gran Bretaña y Alemania anunciaron la creación de un sistema físico que representa E8 en el mundo real.


Bordado de imagen de computadora

Para ver las simetrías E8, los investigadores enfriaron un cristal de cobalto y niobio a temperaturas cercanas al cero absoluto. Luego colocaron el cristal en un campo magnético, y con un aumento en su fuerza, los espines de electrones dentro del cristal comenzaron a alinearse de acuerdo con la estructura E8. La observación de esta simetría no solo habla de la posibilidad de crear sistemas muy simétricos, sino que también indica que existen simetrías ocultas en el mundo cuántico que determinan la autoorganización de los electrones.

Taj Mahal

La mayoría de la gente nunca se encontrará con una esfera GP-B o un kilogramo de silicio-28. Pero podrán ver una estructura sorprendentemente simétrica visitando India. El Taj Mahal fue construido por Padishah Shah Jahan como un mausoleo en memoria de su esposa Mumtaz Mahal, quien murió durante el nacimiento del decimocuarto niño. Jahan quería que el edificio representara una relación armoniosa y le pidió al arquitecto que retratara algo simétrico bilateralmente. El resultado es un edificio en el que se encuentran detalles simétricos desde primeros planos hasta elementos decorativos.



El Taj Mahal a menudo se llama un ejemplo clave de simetría en los edificios, pero es difícil determinar cuál de los edificios construidos fue perfectamente simétrico, ya que muchos arquitectos utilizaron la simetría en sus diseños. Durante muchos años, las matemáticas y la arquitectura han sido una disciplina, y los arquitectos valoraron los edificios que parecían su reflejo.

Túneles de obsidiana

Crear algo hecho por el hombre y al mismo tiempo muy simétrico es difícil incluso con el desarrollo actual de la tecnología. Por lo tanto, el descubrimiento de estas joyas de oreja sorprendentemente simétricas, que se atribuyen a cientos de años de edad, entusiasmó tanto a los teóricos de la conspiración que afirman que, en principio, era imposible fabricarlos sin las herramientas modernas. Los arqueólogos no están de acuerdo con esto. Estos enchufes se hacen de manera sorprendentemente hábil, pero no fueron hechos por extraterrestres o bromistas en máquinas modernas, sino por aztecas especialmente hábiles. Arqueólogos, desgarros y talleres donde se hicieron, dicen que muchos de ellos fueron hechos con piedra, cerámica y herramientas de madera.



"Es sorprendente no solo que fueron creados con tanta habilidad y precisión, sino también que sobrevivieron hasta el día de hoy sin ser aplastados", dijo John Millhauser, un antropólogo de la Universidad Estatal de Carolina del Norte que encontró algo similar. túneles en la ciudad de Xaltokan , al norte de la ciudad de México. Entonces, incluso si se ven sobrenaturales, realmente solo sirven como un ejemplo de artesanía increíble.