单稳态

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建筑生破解60年数学悬案,制成「永远同一面朝上」的单稳四面体
量子位· 2025-06-27 04:40
闻乐 时令 发自 凹非寺 量子位 | 公众号 QbitAI 扔100次,99次「同一面朝上」。 这个由碳纤维和碳化钨 (航空材料) 打造的"几何怪物",竟破解了60年数学悬案。 如果这个发明早一点出现,或许"雅典娜"月球着陆器也不会一侧翻就躺平了(doge)。 早在1966年,数学家约翰·康威和他的搭档查德·盖伊提出了"均匀单稳态四面体"构想。 他们想利用均匀材料制作一个重量分布均匀的四面体,无论将这个四面体如何放置,它总会翻到稳定的那一面朝上。 几年后,这对搭档通过不断尝试,否定了均匀单稳四面体的猜想:这是不存在的。 但是, 如果让重量分配不均匀呢 ? 后来,康威猜测不均匀配重的单稳四面体应该存在,但他未发表任何证明。 半个世纪以后,这个数学猜想由 建筑学者杰尔戈·阿尔马迪"跨界"证实 ,还制作出了实物。 所以,这位建筑学者是如何在数学问题上大展身手的呢? 从连续曲面到尖顶多面体 伟大的数学家约翰·康威对多四面体的排列和平衡方式非常感兴趣。 于是,他和搭档想要构建一个由均匀材料制成的四面体——其重量均匀分布,无论如何翻滚,最终总会翻到其稳定的一面。 很遗憾的是,他们在长达几年的研究之后发现,这种均匀单稳四面 ...