Autorzy odkrycia określają nowy kształt mianem kapelusza i wyjaśniają, iż mowa o 13-bocznym odpowiedniku świętego Graala. Skąd tak zaszczytny tytuł? Chodzi o kształt, który może pokryć płaszczyznę, jednocześnie nigdy się nie powtarzając. Jak zauważa Marjorie Senechal ze Smith College, matematycy szukali takiego kształtu przez pół wieku. Nie było pewności, czy takowy w ogóle istnieje.
Czytaj też: Mówił o nich sam Einstein. Po ponad 100 latach pomogą w rozwoju technologii kwantowych
Dosłownie szukasz jednej rzeczy na milion. Odfiltrowujesz 999 999 nudnych kandydatów, a potem masz coś dziwnego, co jest warte dalszej eksploracji. Później zaczynasz je ręcznie badać i próbować zrozumieć i zaczynasz zauważać strukturę. wyjaśnia jeden z autorów, Chaim Goodman-Strauss z University of Arkansas
Wróćmy jednak do nazewnictwa. Wbrew pozorom nawiązanie do Alberta Einsteina jest czysto przypadkowe. Całe zamieszanie wynika z faktu, iż termin einstein pochodzi od niemieckiego ein Stein, co oznacza jeden kamień. Taki einstein znajduje się gdzieś pomiędzy porządkiem a nieładem. Z jednej strony tego rodzaju płytki idealnie do siebie pasują i mogą pokrywać nieskończoną płaszczyznę, ale z drugiej nie są w stanie tworzyć powtarzającego się wzoru.
Nowy kształt był poszukiwany od lat, a impas w badaniach nastąpił w 1974 roku
Nazywa się je także płytkami aperiodycznymi, a przeprowadzone analizy zostały zwieńczone zamieszczeniem publikacji w formie preprintu, która trafiła do bazy danych serwisu arXiv. W toku badań udało się obniżyć liczbę “płytek” z 20 tysięcy do zaledwie 92. To nie był jednak koniec, ponieważ wraz z postępami liczba ta spadała: najpierw do 6, a potem do 2. Problem w tym, że ten ostatni rezultat pochodził z 1974 roku. Wtedy też Roger Penrose odnotował, że tylko dwa różne kształty tworzą kafelki, które nie są okresowe. Niewiadomą pozostawało to, czy podobna sztuka może się udać w przypadku pojedynczej płytki.
Musiało minąć niemal pięćdziesiąt lat, zanim świat nauki mógł ogłosić przełom. Dwie płytki nie satysfakcjonowały badaczy. Sukces nastąpił z udziałem Davida Smitha, matematyka-hobbysty, który dokonał odkrycia tego nieznanego wcześniej kapelusza. Chcąc potwierdzić, iż faktycznie doszło do przełomu, naukowcy wykorzystali kodowanie komputerowe. Jak się z czasem okazało, kształt nie traci swojego aperiodycznego charakteru, nawet przy zmiennej długości boków.
Czytaj też: Powstał tłumacz dla technologii kwantowych. To wspaniała wiadomość dla zaawansowanej komunikacji
Wbrew pozorom postępy w tej sprawie wcale nie mają wyłącznie charakteru ciekawostki. Wystarczy wspomnieć, że w 2011 roku przyznano nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za odkrycie kwazikryształów, w których atomy ułożone są w uporządkowaną strukturę, która nigdy się nie powtarza. Nowa aperiodyczna płytka może więc napędzać dalsze badania z zakresu materiałoznawstwa.
