Tin tức Vũ trụ TV

Plato đã đúng: Trái đất được tạo ra từ các khối

Ngày:
Th7 27, 2020
Tóm lược:

Nhà triết học cổ đại Plato đã đặt ra các hình dạng của các khối xây dựng của vũ trụ. Theo ông, trái đất được hình thành từ các hình khối. Các nhà nghiên cứu hiện tìm thấy một sự thật cơ bản trong tiền đề đó. Nghiên cứu các hình dạng và mô hình phân mảnh của nhiều loại đá, họ thấy rằng trung bình của tất cả các dạng của chúng là một khối lập phương.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Nhà triết học cổ đại Plato đã phỏng đoán rằng vũ trụ bao gồm các hình dạng hình học đặc biệt; trái đất, của hình khối. Những phát hiện từ một nhóm nghiên cứu đa ngành đã tìm thấy sự thật trong niềm tin của Plato.
Nhà triết học cổ đại Plato đã phỏng đoán rằng vũ trụ bao gồm các hình dạng hình học đặc biệt; trái đất, của hình khối. Những phát hiện từ một nhóm nghiên cứu đa ngành đã tìm thấy sự thật trong niềm tin của Plato.

Plato, nhà triết học Hy Lạp sống ở thế kỷ thứ 5 trước Công nguyên tin rằng vũ trụ được tạo thành từ năm loại vật chất: đất, không khí, lửa, nước và vũ trụ. Mỗi cái được mô tả với một hình học cụ thể, một hình dạng phẳng. Đối với trái đất, hình dạng đó là khối lập phương.

Khoa học đã dần dần vượt ra ngoài những phỏng đoán của Plato, thay vào đó, coi nguyên tử là khối xây dựng của vũ trụ. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy Plato dường như đã phát hiện ra một cái gì đó.

Trong một bài viết mới trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (Proceedings of the National Academy of Sciences), nhóm nghiên cứu từ Đại học Pennsylvania, Đại học Công nghệ và Kinh tế Budapest và Đại học Debrecen sử dụng toán học, địa chất và vật lý để chứng minh rằng hình dạng trung bình của đá trên Trái đất là một khối lập phương.

“Plato được công nhận rộng rãi là người đầu tiên phát triển khái niệm nguyên tử, ý tưởng cho rằng vật chất bao gồm một số thành phần không thể chia cắt ở quy mô nhỏ nhất”, Douglas Jerolmack, nhà địa vật lý thuộc Khoa Khoa học & Nghệ thuật Trái đất của Trường Pennsylvania và Khoa học Môi trường và Khoa Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng Khoa Cơ khí và Cơ học Ứng dụng chia sẻ. “Nhưng sự hiểu biết đó chỉ mang tính khái niệm, không có gì về sự hiểu biết hiện đại của chúng ta về các nguyên tử xuất phát từ những gì Plato nói với chúng ta.”

“Điều thú vị ở đây là những gì chúng ta tìm thấy với đá hoặc trái đất là có nhiều hơn một dòng dõi khái niệm về Plato. Hóa ra quan niệm của Plato về trái đất nguyên tố được tạo thành từ các khối là, theo nghĩa đen, là thống kê mô hình trung bình cho trái đất thực sự. Và đó chỉ là lý trí. “

Phát hiện của nhóm bắt đầu với các mô hình hình học được phát triển bởi nhà toán học Gábor Domokos thuộc Đại học Công nghệ và Kinh tế Budapest, người đã dự đoán rằng đá tự nhiên sẽ phân mảnh thành hình khối.

“Bài báo này là kết quả của ba năm suy nghĩ và làm việc nghiêm túc, nhưng nó trở lại với một ý tưởng cốt lõi,” Domokos nói. “Nếu bạn có hình dạng đa diện ba chiều, hãy cắt nó ngẫu nhiên thành hai mảnh và sau đó cắt các mảnh này nhiều lần, bạn sẽ có được một số lượng lớn các hình dạng đa diện khác nhau. Nhưng trong một ý nghĩa trung bình, hình dạng kết quả của các mảnh là khối lập phương. “

Nhóm nghiên cứu đã đo và phân tích các mô hình phân mảnh của đá mà họ thu thập được cũng như từ các bộ dữ liệu được lắp ráp trước đó. (Ảnh: Lịch sự của các tác giả)
Nhóm nghiên cứu đã đo và phân tích các mô hình phân mảnh của đá mà họ thu thập được cũng như từ các bộ dữ liệu được lắp ráp trước đó. (Ảnh: Lịch sự của các tác giả)

Domokos đã kéo hai nhà vật lý lý thuyết Hungary vào vòng lặp: Ferenc Kun, một chuyên gia về phân mảnh và János Török, một chuyên gia về mô hình thống kê và tính toán. Sau khi thảo luận về tiềm năng của khám phá, các nhà nghiên cứu Hungary đã tìm ra Jerolmack để cùng nhau giải đáp các câu hỏi địa vật lý; nói cách khác, “Làm thế nào tự nhiên để điều này xảy ra?”

“Khi chúng tôi đưa nó cho Doug, anh ấy nói,” Đây là một sai lầm, hoặc điều này là lớn “, Domokos nhớ lại. “Chúng tôi đã làm việc lạc hậu để hiểu vật lý dẫn đến những hình dạng này.”

Về cơ bản, câu hỏi họ trả lời là những hình dạng nào được tạo ra khi đá vỡ thành từng mảnh. Họ thấy rằng phỏng đoán toán học cốt lõi kết hợp các quá trình địa chất không chỉ trên Trái đất mà còn xung quanh hệ mặt trời.

Phân mảnh là quá trình phổ biến này đang nghiền nát các vật liệu hành tinh. Hệ mặt trời tràn ngập băng và đá không ngừng đập vỡ. Công trình này cho chúng ta một vết tích của quá trình mà chúng ta chưa từng thấy trước đây.

Một phần của sự hiểu biết này là các thành phần thoát ra khỏi một vật thể rắn trước đây phải khớp với nhau mà không có bất kỳ khoảng trống nào, giống như một món ăn rơi trên bờ vực vỡ. Hóa ra, một trong những dạng duy nhất được gọi là plonic – khối đa diện có các cạnh có độ dài bằng nhau – khớp với nhau mà không có khoảng trống là các hình khối.

“Một điều chúng tôi đã suy đoán trong nhóm của mình là, rất có thể Plato đã nhìn vào một mỏm đá và sau khi xử lý hoặc phân tích hình ảnh trong tiềm thức, anh ta phỏng đoán rằng hình dạng trung bình giống như một khối lập phương”, Jerolmack nói.

“Plato rất nhạy cảm với hình học,” Domokos nói thêm. Theo truyền thuyết, cụm từ “Không ai thờ ơ với hình học” được khắc ở cửa Học viện Plato. “Trực giác của ông ấy được hỗ trợ bởi suy nghĩ rộng rãi của ông ấy về khoa học có thể đã đưa ông ấy đến ý tưởng này về hình khối.”

Để kiểm tra xem các mô hình toán học của chúng có đúng với bản chất hay không, nhóm nghiên cứu đã đo rất nhiều loại đá, hàng trăm loại mà họ thu thập được và hàng ngàn từ các bộ dữ liệu được thu thập trước đó. Bất kể những tảng đá đã bị phong hóa một cách tự nhiên từ một đầu ra lớn hay bị con người kích hoạt, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một sự phù hợp tốt với mức trung bình khối.

Tuy nhiên, các thành tạo đá đặc biệt tồn tại dường như phá vỡ “quy tắc” khối. Giant ‘Causeway ở Bắc Ireland với các cột thẳng đứng cao vút là một ví dụ được hình thành bởi quá trình làm mát bazan bất thường. Những thành tạo này mặc dù hiếm nhưng vẫn được bao hàm bởi khái niệm toán học của nhóm về sự phân mảnh; chúng chỉ được giải thích bởi các quy trình khác thường trong công việc.

“Thế giới là một nơi lộn xộn,” Jerolmack nói. “Chín trong số 10 lần, nếu một tảng đá bị tách ra hoặc bị ép hoặc bị cắt – và thường thì các lực này xảy ra cùng nhau – bạn kết thúc với những mảnh vỡ, trung bình, có hình khối. Chỉ khi bạn có một khối rất đặc biệt tình trạng căng thẳng mà bạn nhận được một cái gì đó khác. Trái đất không làm điều này thường xuyên. “

Các kiểu gãy xương mà các nhà khoa học xác định có thể được tìm thấy không chỉ trên Trái đất, mà xung quanh hệ mặt trời, bao gồm cả trên bề mặt giống như khảm của mặt trăng của Sao Mộc, Europa. (Ảnh: Viện NASA / JPL-Caltech / SETI)
Các kiểu gãy xương mà các nhà khoa học xác định có thể được tìm thấy không chỉ trên Trái đất, mà xung quanh hệ mặt trời, bao gồm cả trên bề mặt giống như khảm của mặt trăng của Sao Mộc, Europa.
(Ảnh: Viện NASA / JPL-Caltech / SETI)

Các nhà nghiên cứu cũng khám phá sự phân mảnh theo hai chiều hoặc trên các bề mặt mỏng có chức năng như hình dạng hai chiều, với độ sâu nhỏ hơn đáng kể so với chiều rộng và chiều dài. Ở đó, các kiểu gãy là khác nhau, mặc dù khái niệm trung tâm về việc chia đa giác và đến các hình dạng trung bình có thể dự đoán được vẫn còn.

Hóa ra trong hai chiều bạn có khả năng giống nhau để có được hình chữ nhật hoặc hình lục giác trong tự nhiên. Chúng không phải là hình lục giác thật nhưng chúng là tương đương thống kê theo nghĩa hình học. Chúng ta có thể nghĩ nó giống như vết nứt sơn, một lực tác động để kéo sơn cách xa nhau từ các mặt khác nhau, tạo ra hình lục giác khi nó nứt .

Trong tự nhiên, các ví dụ về các kiểu gãy hai chiều này có thể được tìm thấy trong các tảng băng, bùn khô hoặc thậm chí lớp vỏ trái đất, độ sâu của nó vượt xa mức độ bên của nó, cho phép nó hoạt động như một thực tế hai chiều vật chất. Trước đây người ta đã biết rằng lớp vỏ trái đất bị gãy theo cách này, nhưng các quan sát của nhóm ủng hộ ý tưởng rằng mô hình phân mảnh là kết quả của kiến ​​tạo mảng.

Xác định các mô hình này trong đá có thể giúp dự đoán hiện tượng như nguy cơ rơi đá hoặc khả năng và vị trí của các dòng chất lỏng, như dầu hoặc nước, trong đá.

Đối với các nhà nghiên cứu, việc tìm ra thứ dường như là một quy luật cơ bản của tự nhiên xuất hiện từ những hiểu biết từ hàng thiên niên kỷ đã là một trải nghiệm mãnh liệt nhưng thỏa mãn.

“Có rất nhiều hạt cát, đá cuội và tiểu hành tinh ngoài kia, và tất cả chúng đều tiến hóa bằng cách sứt mẻ theo cách phổ quát”, Domokos, người đồng phát minh ra Gotmböc, hình dạng lồi đầu tiên được biết đến với mức tối thiểu số – chỉ hai – điểm cân bằng tĩnh. Sứt mẻ do va chạm dần dần loại bỏ các điểm cân bằng, nhưng hình dạng không còn là một Gmböc; cái sau xuất hiện như một điểm kết thúc không thể đạt được của quá trình tự nhiên này.

Kết quả hiện tại cho thấy điểm bắt đầu có thể là một hình dạng hình học mang tính biểu tượng tương tự: khối lập phương với 26 điểm cân bằng. “Thực tế là hình học thuần túy cung cấp các dấu ngoặc này cho một quá trình tự nhiên phổ biến, mang lại cho tôi hạnh phúc”, ông nói.

“Khi bạn nhặt một tảng đá trong tự nhiên, nó không phải là một khối hoàn hảo, nhưng mỗi khối là một loại bóng thống kê của khối”, Jerolmack nói thêm. “Nó gợi nhớ đến câu chuyện ngụ ngôn về hang động của Plato. Ông đã tạo ra một hình thức lý tưởng hóa rất cần thiết để hiểu vũ trụ, nhưng tất cả những gì chúng ta thấy là những cái bóng bị bóp méo của hình dạng hoàn hảo đó.”


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Pennsylvania . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Gábor Domokos, Douglas J. Jerolmack, Ferenc Kun, János Török. Khối lập phương của Plato và hình học tự nhiên của sự phân mảnh . Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia , 2020; 202001037 DOI: 10.1073 / pnas.2001037117

Bài viết liên quan

Bài viết mới