第六百六十六章 彭羅斯鋪陳(結構)(第2/2頁)
章節報錯
這種正方形鑲嵌片是否能減少到六片以下尚未可知,不過我們有充分的理由相信六就是最小值了。
1973年,彭羅斯發現了一組六片強制產生非週期性鋪陳的鑲嵌片。
1974年,他發現了一種將它們減少為四片的方法。此後不久,他又將它們減少到兩片。
關於彭羅斯的宇宙,還存在某種更為令人驚奇的事情。從一種奇特的有限意義上來說,由於受到“區域性同構定理”的制約,所有的影羅斯圖案都是相似的。彭羅斯證明:任何圖案中的每一個有限區域,都包含在所有其他圖案中的某處。此外,它在每種圖案中出現無窮多次。
為了理解這種情形有多麼狂,請想象你正居住在一個無限大平面上,這個平面由不可數的無窮多種彭羅斯鋪陳中的一種鑲嵌而成。你可以在這不斷擴張的面積上一片一片地檢查你的圖案。無論你探索多大的面積,你都無法確定自己是處在哪一種鋪陳方式上。去往遠處以及檢查不相連的區域都毫無幫助,因為所有這些區域都屬於一個大的、有限的區域,而這個區域在所有圖案中都被精確地複製了無窮多次。當然,對於任何週期性鑲嵌圖而言,這都是顯而易見的事實,然而彭羅斯宇宙並不是週期性的。它們有無窮多種方式使得彼此顯得不同,卻又只能在觸不可及的極限上才能將它們彼此區分開來。
假設你已探究過一個直徑為d的圓形區域。我們把它稱為你所居住的“鎮”。突然之間,你被傳送到一個隨機選擇的平行的彭羅斯世界。你離一個與你家鄉的鎮裡的街道一模一樣的圓形區域有多遠?康韋用一條超凡卓越的定理給出了答案。從你家鄉的鎮的邊界到那個一模一樣的鎮的邊界的距離,絕不會超過黃金比例的立方的一半的d倍,或者說就是2.11+[譯者注:這裡的加號(+)表示(1.…)3=2.…]乘以d。(這是一個上限,而不是平均值。)如果你朝著正確的方向走,那麼你不需要超過這個距離,就會發現自己置身於你自己家鄉的鎮的精確複製品中。這條定理也適用於你身處的宇宙。每一種大的圓形圖案(有無窮多種不同的圖案)都可以朝某個方向走過一段距離而到達,這個距離必定小於這個圖案直徑的大約兩倍,更有可能大約就等於該直徑。