علماء يبتكرون أصعب متاهة في العالم.
تاريخ النشر: 3rd, July 2024 GMT
قامت مجموعة من العلماء بقيادة الفيزيائي، فيليكس فليكر، من جامعة "بريستول" في المملكة المتحدة، بتوليد مسارات تسمى"دورات هاميلتون"، وأنشأوا من خلالها المتاهة الأكثر صعوبة على الإطلاق.
وبأخذ مبادئ من الهندسة الكسورية، ولعبة الشطرنج الاستراتيجية، أنشأوا ما يقولون إنها المتاهة الأصعب على الإطلاق، في أنماط تعرف باسم "تبليط أمان-بينكر".
مما ينتج متاهات كسورية معقدة، والتي كما يقولون، تصف شكلًا غريبًا من المادة يُعرف باسم "أشباه البلورات"، وكان كل ذلك مستوحى من حركة "الحصان" في رقعة الشطرنج.
يقول فليكر: "عندما نظرنا إلى أشكال الخطوط التي قمنا ببنائها، لاحظنا أنها شكلت متاهات معقدة بشكل لا يصدق. وأحجام المتاهات اللاحقة تنمو بشكل كبير، وهناك عدد لا حصر له منها".
في حركة "الحصان" (الذي يقفز مربعين للأمام وواحدًا إلى اليمين أو اليسار)، تتحرك قطعة الشطرنج في كل مربع من مربعات رقعة الشطرنج مرة واحدة فقط، قبل أن تعود إلى مربع البداية. وهذا مثال على "دورة هاميلتون"وهي حلقة من خلال خريطة لزيارة جميع النقاط مرة واحدة فقط.
في حركة "الحصان" (الذي يقفز مربعين للأمام وواحدًا إلى اليمين أو اليسار)، تتحرك قطعة الشطرنج في كل مربع من مربعات رقعة الشطرنج مرة واحدة فقط، قبل أن تعود إلى مربع البداية. وهذا مثال على "دورة هاميلتون"وهي حلقة من خلال خريطة لزيارة جميع النقاط مرة واحدة فقط.
في حين أن شبه البلورة هي مادة تشكل فيها الذرات نمطًا، لكن النمط لا يتكرر بشكل مثالي. قد يبدو الأمر متشابهًا ذاتيًا إلى حد ما، لكن الأجزاء المتراكبة من النموذج لن تتطابق.
هذه الأنماط المتشابهة ولكن غير المتطابقة تشبه إلى حد كبير مفهومًا رياضيًا يسمى "التبليط غير الدوري"، والذي يتضمن أنماطًا من الأشكال التي لا تتكرر بشكل متطابق. ويعد بلاط "بنروز" وبلاط "أمان-بينكر" أحد أشهر الأنماط.
تزور دوراتها المولدة كل ذرة، في شبه البلورة مرة واحدة فقط، وتربط جميع الذرات في خط واحد لا يتقاطع أبدًا، ويستمر من البداية إلى النهاية. ويمكن تحجيم ذلك إلى ما لا نهاية، مما يؤدي إلى إنشاء نوع من النمط الرياضي المعروف باسم "الكسور"، حيث تشبه الأجزاء الأصغر الأجزاء الأكبر. ومن ثم ينتج عن هذا الخط بشكل طبيعي، متاهة لها نقطة بداية ومخرج.
يعد العثور على دورات "هاميلتون" أمر صعب للغاية. وإن تحديد هوية "الهاميلتون" تعني القدرة على حل العديد من المشكلات الرياضية الصعبة الأخرى.
عن سبوتنيك عربيالمصدر: أخبارنا
كلمات دلالية: مرة واحدة فقط
إقرأ أيضاً:
كبار المواطنين والأسر يبتكرون في المخيم الصيفي للموهوبين
دينا جوني (دبي)
أخبار ذات صلةفي قاعات التدريب التي تعجّ بالحماس، وبين شاشات التصميم الرقمي وأذرع الروبوتات الدقيقة، يتوزع ما يقارب 130 طالباً وطالبة من نخبة الموهوبين في الإمارات، يعيشون تجربة صيفية غير اعتيادية ضمن المخيم الصيفي 2025، الذي تنظمه مؤسسة حمدان بن راشد آل مكتوم للعلوم الطبية والتربوية تحت شعار «مهارات الغد»، في بيئة تعليمية غنية تستمر حتى 24 يوليو الجاري، وتمزج بين المعارف النظرية والتطبيق العملي، وتواكب تطلعات المستقبل الوطني للدولة.
من متحف الشندغة إلى مقر المؤسسة، تنتقل أنشطة المخيم بين الفضاءات المعرفية والتقنية، لتقدم للطلبة الموهوبين بيئة تعليمية تكاملية تغطي مجالات الذكاء الاصطناعي، والبرمجة، وإنترنت الأشياء، والتصميم الرقمي، والروبوتات، إلى جانب المدن الذكية وتطبيقات الصناعة المتقدمة.
وأكد معالي حميد محمد القطامي، رئيس مجلس أمناء المؤسسة، لـ «الاتحاد»، على هامش جولته التفقدية لورش العمل في افتتاح فعاليات المخيم، أن دعم الأسرة للطالب الموهوب هو الرقم واحد، وهو الضامن الحقيقي لازدهار إمكاناته وقدرته على الاستمرار، مشيراً إلى أن المخيم الصيفي للطلبة الموهوبين يشكل محطة رئيسية في جهود المؤسسة لتوفير فرص تعليمية ومعرفية للطلبة خلال الإجازة الصيفية. وقال: إن شعار هذا العام - مهارات الغد - ليس مجرد عنوان، بل التزام حقيقي بتوفير بيئات تعليمية متقدمة تنمّي المعارف.
وكشفت الدكتورة مريم الغاوي، مديرة مركز حمدان بن راشد آل مكتوم للموهبة والابتكار، لـ«الاتحاد»، عن استحداث برامج نوعية، تستهدف فئتين جديدتين ضمن المخيم: كبار المواطنين، والأسر المُصنّعة.
وأوضحت أن البرامج المُخصصة لكبار المواطنين تهدف إلى تمكينهم من المشاركة في مسيرة التنمية، من خلال ورش معرفية وتقنية تفتح لهم أبواباً جديدة للمساهمة المجتمعية. أما الأسر المُصنّعة، فهي مبادرة رائدة تطبّق للمرة الأولى، تُدرّب الطالب وولي أمره معاً على تطوير فكرة إبداعية وتحويلها إلى نموذج أولي قابل للتطوير في «فاب لاب الإمارات»، مما يُعزز من روابط التعلّم العائلي ويجعل من الأسرة بيئة حاضنة للموهبة.
مواهب المستقبل
على امتداد اليوم، تنبض قاعات المؤسسة بأنشطة تفاعلية، وفي كل ورشة أو قاعة، قصة جديدة لطالب موهوب يكتشف شغفه أو يطوّر فكرته الأولى، ضمن بيئة تعليمية تُقدّر الفروق الفردية، وتمنح الجميع فرصاً متساوية للتعبير والإبداع.
ويمتد البرنامج على مدار أسبوعين، ويضم 12 برنامجاً تدريبياً متخصصاً، إلى جانب زيارات ميدانية ثرية، أبرزها زيارة لمركز «تيرا» في إكسبو دبي، وبرنامج تطبيقي في مدينة دبي الملاحية، تُوظف خلالها مهارات الطلاب في بيئات واقعية تحاكي التحديات المستقبلية.
قمة منتظرة.. باريس سان جيرمان وتشيلسي في نهائي كأس العالم للأندية