事实如此浪漫

世界上最对称的物体

如果你曾经试过给自己理发,你就会知道让头发匀称有多难。我们价值对称性如此之高部分原因是这真的很难实现。以下是人类制作过的五件最对称的物品,以及它们为何如此难以制作的原因。


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重力探测B球 美国国家航空航天局

1.重力探测器B石英陀螺仪转子

2004年,引力探测器B (GP-B)由德尔塔II型火箭发射升空,其任务是检验广义相对论。地球轨道卫星包括一套陀螺仪,可以测量广义相对论预言的两种现象:时空的曲率(大地效应)和大物体造成的时空扭曲(框架拖拽)。为了测量这些东西,陀螺仪必须非常精确。如果每小时误差超过十亿分之一度,实验就会失败。相比之下,潜艇和军用飞机上使用的标准陀螺仪的精确度要低一千万倍以上。

的关键建造这样一个精确的陀螺仪创造了完美对称的转子,快速旋转的元件,让陀螺仪保持它们的方向。这些转子必须完全平衡,内部也必须完全均匀。GP-B团队用在巴西种植并在德国烘焙的纯石英块制作了这些小球体。每个陀螺仪的表面几乎完全是球形的,只有大约三万分之一英寸的距离。

根据吉尼斯世界纪录在美国,这些是有史以来最圆的物体。斯坦福大学团队在球体上工作的人说只有中子星是球形的。


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图片由CSIRO精密光学提供

2.阿伏加德罗计划硅千克

当谈到完美球体时,重力探测器B唯一真正的竞争者是很快将定义一公斤的球体。这个球体是阿伏伽德罗计划,仅原材料就花费了100多万美元。目标是取代和取代国际原型公斤(IPK).千克是国际单位制(本质上是公制)中最后一个仍然由物理物体(一个由铂铱合金制成的圆柱体)而不是物理原理来定义的单位。这个圆柱体目前被安置在巴黎郊外一个气候可控的地下室里的三个嵌套的钟形罐子里。

问题是,与其他国家的40个类似圆柱体相比,目前的IPK只减了一点点重量,这对一个过去使用的物体来说是一个重大缺陷定义质量单位阿伏伽德罗计划创造了两个垒球大小的近乎完美的球体它完全由硅28原子构成,其重量将永远保持在一公斤。它们是由硅-28制成的,而硅-28是在俄罗斯使用曾经用于制造核武器的旧苏联离心机提纯而成的。然后,提纯后的硅被运往德国,在那里被培育成晶体。

最终得到的球体离完美的球体只有25纳米的距离,可能迟早会与GP-B球体的头衔相碰撞。“如果你把我们的球体放大到地球那么大,你会看到一个大约12到15毫米平滑的小波纹,圆度只有3到5米的变化。”CSIRO眼镜专家阿希姆·莱斯特纳说

既然这些球体已经完成,各国的研究人员将试图了解它们所包含的原子的确切数量,以便就一公斤的确切质量达成一致。


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李群E8 Jlrodri,维基共享

3.李群E8

没有了恼人的物理现实,数学家们已经能够想象出难以置信的对称结构。例如,李群E8是a248种不同形式的对称的集合适用于57维物体。这种结构在19世纪晚期被理论化,但直到最近英国和德国的研究人员才提出宣布他们能够创造一个在现实世界中代表E8的物理系统

为了观察E8的对称性,研究人员将钴和铌晶体冷却到接近绝对零度的温度。然后他们在晶体上施加磁场,当他们增加磁场强度时,晶体内电子的自旋形成图案,表明它们粘附在E8结构上。看到这种模式的出现,不仅表明了构建非常对称的东西的能力,还表明在量子世界中隐藏着决定电子如何组织自己的对称。


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默罕默德马赫迪卡里姆

4.泰姬陵

大多数人永远不会与GP-B球体或硅-28公斤球体相互作用。但是如果他们去印度一趟,他们可以和一个非常对称的结构互动。泰姬陵是皇帝沙贾汗为埋葬死于难产的妻子而建造的陵墓。贾汉希望建筑能代表和谐的关系要求建筑师设计一些两侧对称的东西.其结果是,这座建筑包含了从大规模平面图到装饰细节的对称细节。

泰姬陵经常被认为是建筑对称的关键例子,但很难识别出有史以来最对称的建筑,因为许多建筑师在他们的设计中都突出了对称。多年来,在数学和建筑领域本质上是相同的学科吗,而建筑师看重的是经过深思熟虑后看起来相同的建筑。


哈拉帕人类学博物馆收藏" >
哈拉帕人类学博物馆收藏

5.黑曜石耳塞

即使使用当前的技术,用手创造真正对称的东西也是困难的。这就是为什么这些惊人的对称耳饰,据称有几个世纪的历史,被阴谋论者抓住了他认为,如果没有现代工具,它们是不可能制造出来的。考古学家不敢苟同。这些小插头确实制作精良,但它们不是由外星人或使用现代机器的骗子制造的,而是由异常熟练的阿兹特克人制造的。考古学家挖掘出了制作这些陶器的作坊,他们说许多陶器是用石头、陶瓷和木制手工工具制作的。

“不仅是惊人的,他们生产技能和精度,而且他们有幸存至今没有被压,”John Millhauser说,北卡州立大学的人类学家发现了类似的耳塞在Xaltocan,墨西哥北部城市。所以,虽然它们看起来超自然,但它们只是令人难以置信的工艺的一个例子。


进行的是鹦鹉螺特别媒体经理。

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