| Поделиться статьей: | | Новости культуры и общества Послать ссылку другу  Дата: 18.06.2007 Как средневековые арабы смогли додуматься до квазикристаллических структур?
Мозаика Пенроуза представляет собой узор, собранный из многоугольных плиток двух определённых форм (немного различающихся ромбов). Получающееся изображение выглядит так, будто является неким "ритмическим" орнаментом – картинкой, обладающей трансляционной симметрией. Такой тип симметрии означает, что в узоре можно выбрать определённый кусочек, который можно "копировать" на плоскости, а затем совмещать эти "дубликаты" друг с другом параллельным переносом (проще говоря, без поворота и без увеличения). Однако, если присмотреться, можно узреть, что в узоре Пенроуза нет таких повторяющихся структур – он апериодичен, но мозаика не хаотична: она обладает вращательной симметрией пятого порядка. Примерно десятилетие выдумка Пенроуза считалась не более чем милой математической абстракцией. Однако в 1984 году Дэн Шехтман (Dan Shechtman), профессор израильского технологического института (Technion), занимаясь изучением строения алюминиево-магниевого сплава, обнаружил, что на атомной решётке этого вещества происходит дифракция. Предыдущие представления, существовавшие в физике твёрдого тела, исключали такую возможность: структура дифракционной картины обладает симметрией пятого порядка. Её части нельзя совмещать параллельным переносом, а значит, это вовсе никакой не кристалл. Но дифракция характерна как раз для кристаллической решётки! Как тут быть? Вопрос непростой, поэтому учёные договорились о том, что данный вариант будет назваться квазикристаллами – чем-то вроде особого состояния вещества. Математическая модель для этого открытия, была уже готова - это мозаика Пенроуза. Вот только ей этой вовсе не десять лет, а гораздо больше. Это стало известно лишь в наши дни, на заре XXI века, и модель эта оказалась намного древнее, чем можно было себе представить. В 2007 году физик из Гарварда (Harvard University)Питер Лу (Peter J. Lu)и Пол Стейнхардт (Paul J. Steinhardt)из Принстона (Princeton University), — опубликовали в Science статью, посвящённую мозаикам Пенроуза. Однако особенность этой работы в том, что она посвящена не только современной науке.
Долгое время считалось, что эти узоры создавались с помощью линейки и циркуля. Однако пару лет назад, находясь во время путешествия в Узбекистане, Лу заинтересовался узорами мозаик, украшавшими местную средневековую архитектуру, и приметил в них что-то знакомое. Вернувшись в Гарвард, учёный стал рассматривать аналогичные мотивы в мозаиках на стенах средневековых построек Афганистана, Ирана, Ирака и Турции. Он обнаружил, что эти схемы практически одинаковы, и смог выделить основные элементы гирихов, использовавшихся во всех геометрических орнаментах. Кроме того, он нашёл чертежи этих изображений в старинных манускриптах, которыми древние художники пользовались в качестве своеобразной шпаргалки по украшению стен. Для создания этих узоров применяли не простые, случайно придуманные контуры, а фигуры, которые были расположены в определённом порядке. Оказалось, что древние узоры – не что иное, как то, что спустя столетия назовут решётками Пенроуза и найдут в структуре квазикристаллов! Исследовав сотни фотографий средневековых мусульманских достопримечательностей, Лу со Стейнхардтом смогли датировать появление подобной тенденции XIII веком. Постепенно этот способ приобретал всё большую популярность и к XV веку стал широко распространённым. Образцом почти идеальной квазикристаллической структуры исследователи посчитали святилище имама Дарб-и в иранском городе Исфахане, датируемое 1453 годом. И всё же самый таинственный вопрос – о том, как средневековые арабы могли додуматься до квазикристаллических структур, которые известны нам менее трёх десятилетий, — так и остаётся без ответа. Оригинал статьи находится на сайте Великая Эпоха Журнал "Человек без границ". При цитировании материалов ссылка обязательна. Mailto: admin@manwb.ru __________ ___ | |
