Nyugdíjas hobbista oldotta meg a nagy matematikai rejtélyek egyikét

Az egyik leghíresebb aperiodikus csempe Roger Penrose nevéhez fűződik. Penrose, aki 2020-ban kapta meg a fizikai Nobel-díjat, még 1973-ban fedezte fel azt a 6 síkidomból álló készletet, amivel nem ismétlődő minta állítható elő – a tudós később két elemre szűkítette a készletet. 

A Johannes Kepler munkásságáig, a XVII. századig visszavezethető probléma Albrecht Dürert is megihlette. A matematika azóta is kereste az einsteint – ami itt érdekes módon nem Albert Einsteint jelöli, hanem arra utal, hogy a minta egyetlen csempéből (egy kőből – ein Stein) áll.

Az idomot és különleges tulajdonságainak bizonyítását David Smith, Joseph Myers és Chaim Goodman-Strauss közös tudományos cikke ismertette. Az einstein 13 oldalú, és alkotója „a kalap” nevet adta neki. 

Egy olyan dolgot keresel, amiből egy van egymillióban. Kiszűrsz 999 999-et, így marad valami, ami furcsa, és érdemes tovább vizsgálni. Ezt aztán egyenként kézben megvizsgálod, próbálod megérteni, és egy struktúrát építeni belőle

– magyarázta a felfedezés módját Chaim Goodman-Strauss, az Arkansasi Egyetem professzora.

Az idom felfedezője, az angol David Smith 64 éves nyugalmazott nyomdagépszerelő, aki saját elmondása szerint soha sem volt kiemelkedő matematikából, viszont megszállott hobbija volt a nem periódusos csempék kutatása. Smith otthoni kartonvágó gépével készítette és rakosgatta az általa vizsgált síkidomokat.

Az einstein egy polykite, vagyis azokból a papírsárkány alakú rombuszokból épül fel, amiket egy hatszög felbontásával kapunk. Smith nem sokkal később felfedezett egy másik einsteint, ez nem 8, hanem 10 sárkányból állt, és a „teknős” nevet kapta.

Ami a legelképesztőbb, hogy az aperiodikus csempe hatszögletű rácsra illeszkedik, aminél periodikusabb rácsot aligha találsz

– mutatott rá Doris Schattschneider, a Moravian Egyetem matematikusa.

A felfedezés igazi áttörés, ami nemcsak a matematika, de az anyagtudományok terén is jelentőséggel bír.

(Interesting Engineering, The New York Times)