De ontdekking van een gepensioneerde wiskundige verbijstert wetenschappers

drAvid Smith, een pacifistische Britse gepensioneerde, heeft een favoriete tijdverdrijf: zoeken naar een “ongelooflijk” geometrisch patroon. Afgelopen november kwam hij een ongekende vorm tegen met indrukwekkende eigenschappen die het enthousiasme van een gemeenschap van enthousiastelingen losliet. en de bewondering van geleerden. Want deze dertienhoekige veelhoek, “hoed” gedoopt, is het eerste model dat oneindig kan worden gegroepeerd zonder een algemeen, herhalend motief te onthullen.

Een oneindige ruit die op een gegeven moment aan andere voorvertoningen is gekoppeld, zal bijvoorbeeld een grote ruit produceren. Als zodanig is de “hoed” de eerste “Einstein”, genoemd naar een probleem dat zich 60 jaar geleden voordeed en waarvan wiskundigen aannamen dat het onoplosbaar was. David Smith, 64, heeft het sindsdien echter beter gedaan met ‘Spectrum’. Omdat de “hoed” een klein nadeel had: je moest het patroon elke zeven zetten (of elke zeven stukjes, zoals een puzzel) omdraaien om te voorkomen dat dezelfde herhaalde vorm zou verschijnen.

Lees ookWat is het “universumnummer”?

puur “Einstein”

Gepensioneerd toonde met de hulp van drie wiskundigen in een aanstaande studie aan dat het “spectrum” pure “Einstein” was. Deze achternaam komt van het Duitse woord “ein Stein” (steen) en heeft niets te maken met de naam van de beroemde natuurkundige. Nadat hij afgelopen maart zijn ontdekking aankondigde, drukten dit soort enthousiastelingen de nieuwe vorm op T-shirts, bakten er taarten mee en dachten er zelfs over om het op hun lichaam te schilderen.

Het is een “grappig en ironisch, maar fascinerend verhaal”, zegt Craig Kaplan, professor computerwetenschappen aan de Universiteit van Waterloo in Canada. Hij zegt dat David Smith, een voormalig graficus in Yorkshire (Noord-Engeland), in november 2022 contact met hem opnam: hij vond een patroon dat “niet gedraagt ​​zoals men zou verwachten”. Als meerdere exemplaren van dit patroon op een tafel worden gestapeld, verschijnt er geen algemeen patroon. Een computerprogramma bevestigde dat hij de eerste “Einstein” was, die in wetenschappelijke taal ook “niet-periodiek monochromatisch” wordt genoemd.

Lees ookWe leren het beste als we plezier hebben

Hun werk werd opgemerkt door een voorstander van deze tegelbehandeling, de Japanse geleerde Yoshiaki Araki, die kunstwerken maakte met behulp van de “hoed” en een variant die de “schildpad” wordt genoemd. Aangemoedigd probeert onze Britse gepensioneerde een nieuwe stijl te vinden die geen periodiek herstel vereist. Missie volbracht in minder dan een week, ondanks de geweldige Craig Kaplan.

De Canadese computerwetenschapper voegt eraan toe dat een analyse bevestigde dat dit nieuwe vierkant een “reflectieve Einstein” was. Zeker, de hobbyist en wetenschapper hebben de figuur “geoptimaliseerd” zodat deze niet met een reflectie kon worden gebruikt. De “geest” was geboren.

“valt uit de lucht”

Beide wetenschappelijke artikelen worden nog vóór publicatie in wetenschappelijke tijdschriften behandeld, maar de wiskundige wachtte niet met commentaar op het nieuws. Deze ontdekking is “opwindend, verbazingwekkend, verbazingwekkend”, vertelde Marjorie Senich, een wiskundige aan het Smith College (Massachusetts) aan AFP. Je ziet er meer in dan alleen een mooi verhaal. Het nieuwe ontwerp en zijn varianten moeten leiden tot een “dieper begrip van het systeem in de natuur en de aard van het systeem”.

Voor Doris Schachneider, een wiskundige aan de Moravian University (Pennsylvania), zijn de twee cijfers ‘indrukwekkend’. Zelfs de wiskundige en natuurkundige Roger Penrose uit 2020, die gespecialiseerd is in aperiodische tegels, betwijfelde of een dergelijke prestatie mogelijk was, merkte ze op.

Lees ookLogica: drie eenvoudige raadsels om je neuronen te ontsteken

De prestigieuze Universiteit van Oxford organiseert in juli een evenement om de ontdekking te vieren, het Hatfest (hoedenfeest), waaraan Roger Penrose zal deelnemen. Deze ontdekking is des te verrassender omdat “het antwoord uit de lucht kwam vallen en uit de handen van een amateur”, stelt Craig Kaplan. “En op de mooiste manier, dankzij een liefhebber van het onderwerp die hij verkent buiten elk professioneel doel.”

dmp