唐一尘

数学家建数学迷宫
2018-10-11 09:16

 

图片来源:ARNE RISTESUND

本报讯 当挪威卑尔根大学数学家Hans Munthe-Kaas被邀请为他的学校设计一个新植物花园时,他完全不知道自己能做些什么。一年后,他创造了一个奇迹:一个以数学为基础的迷宫(如图)。这座迷宫将亮相明年的阿贝尔奖庆祝活动。

这座名为阿基米德的迷宫占地800平方米,位于Adiabata,后者是一座雨水花园,得名于潮湿的海风从山上吹过时产生的绝热过程。

为了设计迷宫,Munthe-Kaas从螺旋开始,他特别从阿基米德螺线中获得灵感。阿基米德螺线被认为是出现在自然界中的曲线,包括蕨类植物的叶子。Munthe-Kaas接着观察了对称的、无限重复的二维图案,也就是所谓的“壁纸群”,这种图案可以在古代和中世纪建筑常见的马赛克上看到,比如西班牙的阿尔罕布拉宫。

在这17个壁纸群中,只有两组有他想要的螺旋图案——由于是镜面对称的,这样无论在哪里相遇,它们都朝相反方向运动。在这两组图中,一个是六边形的格子,另一个是正方形的格子。Munthe-Kaas选择了六边形以便让人们在迷宫“里面移动更有趣”。此外,他还称六边形有一种更有机、更生动的感觉——比如蜂窝或者乌龟壳都有六边形团。

而迷宫的墙壁由紫杉树构成,包括几个盆栽紫杉,可以移动从而改变迷宫的布局。由于这座迷宫离卑尔根机场很近,人们从空中就能看到这个惊人的设计。

这座独特的迷宫花园于日前开放,将成为明年阿贝尔奖庆祝活动的一部分。阿贝尔奖通常被称为数学领域的“诺贝尔奖”。届时,游客将被邀请根据散落在迷宫中的线索解开一个谜题。

而Munthe-Kaas碰巧是阿贝尔奖委员会的现任主席,对他来说,这个工作很有趣,也很鼓舞人心。他还希望,这个迷宫也“能存在数百年”。(唐一尘)

《中国科学报》 (2018-10-11 第2版 国际)

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