Gomboc球

Gomboc

      来看世博会就是要见识稀罕事,穿过灯柱森林的展听厅,去盖世博纪念护照戳,突然发现一件凹凸不平球型的物件,让大家任意在桌面上玩,无论你任何如何滚,最终它回到原点恢复平衡.原来它是匈牙利馆的镇馆之宝却是匈牙利两位天才数学家的最新发现:Gomboc。匈牙利馆馆长高兰博什·伊万拿出一个Gomboc现场演示:“Gomboc与玩具不倒翁类似,但不倒翁的底部都有一个内置重物,Gomboc却是完全均质的。
  
  “Gomboc象征平衡与和谐,既是匈牙利馆主题和谐的体现,也象征中方文化中的阴阳、中庸理论。胡思蒂把Gomboc的特性与匈牙利这个国家联系在一起,Gomboc一样,匈牙利总是能够从挫折中重新站立起来,这也是匈牙利人民在城市化发展道路上一直以来所遵循的理念。
  
匈牙利布达佩斯工艺与经济大学的两位科研人员发现了功能与不倒翁相同的形体,但其内部均匀无配重物。该科学论文发表在世界著名杂志《数学信使》(Mathematical messenger)上。
  不倒翁是人们非常熟悉的一种物理力学现象,其原理是上轻下重的物体比较稳定,也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在竖立状态处于平衡时,重心和接触点的距离最小,即重心最低。偏离平衡位置后,重心总会升高。因此,不倒翁的这种平衡状态是稳定平衡,无论如何摇摆,它总是不倒。即使外力改变其平衡,一旦外力消失,它还会迅速恢复。不倒翁只有一个平衡点和一个非平衡点,但不倒翁内部是不均匀的,下部重或者在底部安装有配重物体。
  Gomboc是世界上首个只有一个稳定平衡点和一个非稳定平衡点的均质物体,它最大的特点是无论以何种角度将其放置在水平面上,都可以自行回到其稳定点。
  如何才能找到既具有不倒翁的功能,但其内部又是均匀无配重物的形体,许多年来数学家在这一问题上绞尽了脑汁。匈牙利数学家首先用胶合板制成了一个比较复杂的形状,从不同位置摆放来观察其翻倒后是否能自动恢复到平衡点。研究人员通过数学计算发现,任何平面形体至少有2个平衡点和2个非平衡点。随后,研究人员在三维形体上进行试验,并通过数学计算模型,用实物制成了独一无二的形状

   
(它的表面是非常复杂的修圆形状,在自然界中,印度的星龟具有类似的形状如图2)。
    研究人员将上述奇特形体称为“Gomboc”。它完全具有不倒翁的功能,也就是说,只有一个平衡点和一个非平衡点,受到外力倾斜或翻倒后,一旦外力消失,会自动恢复到原平衡点。有关专家指出,把“Gomboc”做成玩具,将会具有很大的经济价值。1974年匈牙利人厄尔诺·鲁比克发明了风靡世界的魔方玩具,该项发明也曾刊登在当年的《数学信使》杂志封面上。
 
       我急切地将此照片请教好朋友——一位数学博士欧阳先生,他也是国际数学界曾经的天才,有这样的朋友去"请教难题"是有趣的事,他观察了照片说,是国际水平的工作,匈牙利出产数学家,他们的基础数学水平之好,可能我国只有他们的十分之一的水准.我很是惊诧!!!他答应回去查资料后回答我其数学和应用意义,但不无幽默的表扬我,在此繁华世界有此"意境"是超越人生的—–
      欧阳博士是我经常请教的人,曾请他解释他发表在美国<数学>杂志上的博士论文;解释了半天,用一句我们能理解的话来说:24维空间里,听到一个轮胎从一米外移动到另头的声音,我就可以知道它的形状内容—,云里雾里,但他解释通了,害得法国一个年轻的数学家羞愧难耐地弃世了—.
      我期待他的解释,他的新故事—-这也是世博会与我们平常世界联系的一部分.

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