Материалы портала «Научная Россия»

Новый класс геометрических фигур назвали "многогранником Голдберга"

Новый класс геометрических фигур назвали "многогранником Голдберга"
Исследователи из Калифорнии утверждают, что они открыли новый класс многогранников , возможно, уже существующий в природе он сможет указать путь к новым архитектурным решениям. Результаты исследования были подробно изложены в Трудах Национальной академии

400 лет назад греки открыли миру: пять Платоновых многогранников - четырехсторонний тетраэдр , шестисторонние куб или шестигранник , восьмигранный октаэдр , 12- сторонний додекаэдр , и 20 -сторонний икосаэдр - а также 13 Архимедовых многогранников , которые включают усеченный икосаэдр , напоминающий футбольный мяч и знаменитую молекулу углерода, известную, как бакминстерфуллерен . Астроном и математик Иоганн Кеплер добавил два ромбических многогранника .

Теперь исследователи из США утверждают, что они придумали новый, четвертый класс - многогранник Голдберга. Кроме того, они считают, что существует бесконечное число подобных классов. Исследователей вдохновил человеческий глаз: Стэн Шейниз из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе изучал сетчатку, когда его заинтересовала структура белка, называемого клатрин. Белок участвует в транспортировке ресурсов внутри и снаружи клеток, и в ходе этого процесса он образует небольшое количество форм. Его заинтересовали эти формы, и в результате он вывел математическое объяснение этого явления.

В ходе своей работы учёный натолкнулся на исследования математика 20 века Майкла Голдберга, который в 1937 году описал ряд новых форм,названые впоследствие в его честь. Шейн и его коллега Джеймс Гейд описали четвёртый класс выпуклых многогранников. Чтобы создать новые многогранники , нужно  начинать с  тетраэдра , октаэдра или икосаэдра, см. рис. 

многогранник Голдберга

 

Стоит отметить, что математические открытия, подобные этому, пока не имеют применения. Так капсиды вирусов имеют форму многогранников. Возможно, если учёным удастся точно описать структуру вируса, медицина сможет эффективнее бороться с ними. Интересно, что многогранники Голдберга на основе икосаэдров близки к сферической форме. " Мы надеемся, что эти формы будут полезны для архитектурных объектов, которые должны иметь сферическую форму," - говорит Шайн . Сферы требуют большого объема для площади поверхности любой формы. Сферы также прочнейшие фигуры, если измерять среднюю прочность во всех точках . Почти сферический многогранник Голдберга могжет быть использован в природе и технике для структур, требующих выдерживать внутренние и внешние нагрузки.

Источник: firstlook.pnas.org

многогранник голдберга новый класс многогранников

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий